WO2011160877A1 - Federbeinlager und herstellungsverfahren für ein reibungsreduzierendes bauteil eines federbeinlagers - Google Patents

Federbeinlager und herstellungsverfahren für ein reibungsreduzierendes bauteil eines federbeinlagers Download PDF

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Alexander Zernickel
Ernst Neuwirth
Ralf Stautner
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the present invention relates to a strut mount having a cap and a guide ring.
  • a sliding bearing is arranged between the cap and the guide ring, which is rotatable on a sliding disk about a central axis of the suspension strut bearing.
  • the present invention relates to a manufacturing method of a friction reducing member of a strut mount.
  • a suspension strut bearing serves to receive a strut with which, in particular, a steered wheel, for example a motor vehicle, is supported relative to a body.
  • the suspension strut comprises a telescopic shock absorber with a piston rod movably guided in a cylinder and a coil spring surrounding the shock absorber, which acts 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.
  • Such strut bearing is known for example from German Patent DE 37 37 770 C2.
  • spring struts may be caused by kinematic and by their elastic mountings constraints in the suspension to a reduced sensitivity and possibly to a so-called stick-slip effect of the shock absorber, so that the ride comfort of the motor vehicle may be impaired.
  • This stick-slip effect is essentially caused by more or less strong lateral forces and bending moments which act on the piston rod of the shock absorber and which are triggered partly by unilaterally acting spring forces of the suspension spring and / or lateral forces and / or by bearing forces the damper bearing, d. H. the upper strut support bearing is loaded accordingly.
  • a sliding bearing includes an upper case made of polyacetal resin, also called polyoxymethylene (abbreviated POM), a synthetic resin.
  • An annular surface of the upper housing serves as a first bearing body.
  • a second bearing body which also consists of a synthetic resin, is mounted on the upper housing so that it is rotatable about a central axis, wherein a synthetic, made of synthetic resin, second annular surface is arranged opposite to the first annular surface.
  • a synthetic resin-made annular slip film is interposed between the first annular surface and the second annular surface adjacent to the upper housing and the second bearing body, so that the sliding bearing becomes low in friction and stick-slip-free in the Strut bearing acting forces transfers.
  • the object of the present invention is to provide a strut mount that is inexpensive and easy to manufacture.
  • the above object is achieved by a suspension strut bearing comprising the features in claim 1.
  • Another object of the invention is to provide a manufacturing method for a friction reducing member of a strut mount, which is manufactured inexpensively and easily.
  • the above object is achieved by a manufacturing method comprising the features in claim 8.
  • the strut mount of the present invention comprises a cap and a guide ring, wherein between the cap and the guide ring, a sliding bearing is arranged, which is rotatable on a sliding disk about a central axis.
  • At least one friction-reducing element is firmly connected to the sliding disk.
  • the at least one friction-reducing element is positively connected to the sliding disk.
  • the at least one friction reducing element is molecularly connected to the sliding disk. Molecularly connected means that the friction-reducing element and the sliding disk are held together at their boundary layer by molecular forces. At the boundary layer, there is a partial mixing of the molecules of the sliding disk and of the friction-reducing element.
  • the at least one friction-reducing element consists of a plastic material other than the cap, the guide ring and the sliding disk, wherein in particular the plastic material selection is selected such that the frictional force between the at least one friction-reducing element and the cap is low.
  • the plastic material of the at least one friction-reducing element preferably consists of polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the plastic material of the at least one friction-reducing element is a polytetrafluoroethylene-like material, such as a known material called "Zymaxx TM", which consists of PTFE and embedded carbon fibers.
  • Zymaxx TM polytetrafluoroethylene-like material
  • This material has improved creep properties, a higher yield strength compared to pure PTFE and a lower thermal expansion, a disadvantage of this material compared to pure PTFE is the increased coefficient of friction
  • the at least one friction-reducing element is formed on one side of the sliding disk.
  • a further embodiment provides that the at least one friction-reducing element is formed on both sides of the sliding disk, wherein regardless of the listed embodiments, a partial attachment or forming of the at least one friction-reducing element on the sliding disk is advantageous. This is because a partial attachment of the at least one friction-reducing element to the sliding disk serves to increase the contact pressure, so that a lubricating film applied to the sliding disk is pushed through and a direct run on the at least one friction-reducing element is made possible.
  • An embodiment of the suspension strut bearing according to the invention provides that the at least one friction-reducing element in the form of several staves is ausaehildet.
  • the several. Webs are arranged on the sliding disc so that they are concentric with the axis of the suspension strut bearing.
  • the plurality of webs have formed at least one outer web and an inner web.
  • a second embodiment provides that a center web is arranged between the outer web and the inner web.
  • This center land is especially useful when it comes in overloading the spring leg bearing, in particular when overloading the shock absorber, such as when driving over curbs or fast driving through potholes, in function, so that the side bars, d. H. the outer and inner bridge are protected against damage.
  • the material configurations of the middle land can vary. On the one hand, it may consist of the plastic material of the friction-reducing element and, on the other hand, of the material of the sliding disk.
  • the outer webs and inner webs arranged on both sides of the sliding disk are firmly connected to one another via a web connection, wherein the web connection is formed by channels.
  • the production method of the inventive friction-reducing component of a suspension strut bearing is characterized in that at least one friction-reducing element is fixedly connected to a sliding disk, wherein the firm connection takes place with a positive connection or is carried out in a tool by means of a multi-component injection molding process.
  • injection molding there are various types of injection molding, which all have in common that injection molding tools with two or more injection units, but possibly only one clamping unit, are needed.
  • the injection units must work harmoniously but always be independently controllable.
  • the components can be injected through a special nozzle or placed in different places in the tool.
  • the size ratios in the figure do not correspond to the actual size ratios, as some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for ease of illustration.
  • an inventive strut bearing in a longitudinal section along the central axis; a first embodiment of a sliding washer for a suspension strut bearing, wherein the plurality of webs are arranged concentrically to the central axis of the strut bearing according to the invention; a further embodiment of the sliding plate with a plurality of webs, wherein a part of the opposite webs is connected to a web connection; and a perspective view according to the configuration of the plurality of webs on the sliding disk according to FIG. 2 or 3.
  • FIG. 1 shows a strut bearing 1 according to the invention in a longitudinal section along the central axis 7 wherein the strut bearing 1 comprises a cap 3 and a guide ring 5. Between the cap 3 and the guide ring 5, a sliding bearing 9 is arranged, which is rotatable about a central axis 7 on a sliding disk 11.
  • the sliding disk 11 also has two friction-reducing elements 13 formed on one side, which together form a friction-reducing component 15 by a fixed connection. It goes without saying for a person skilled in the art that the number of friction-reduced rende elements 13 on the sliding disk 11 should not be construed as limiting the invention.
  • the design of the two friction-reducing elements 13 is here in the form of an outer web 17 (see Figures 2, 3 and 4) and an inner web 19 (see also Figures 2, 3 and 4) shown, with other embodiments also provide further geometric figures, such as Nubs, segments, etc.
  • the friction-reducing elements 13, as shown in Figure 1 partially attached to the sliding plate 11, so that a lubricating film applied to the sliding plate 11 is pushed through and a direct run on the friction-reducing elements 13 is made possible.
  • the firm connection of the two friction-reducing elements 13 with the sliding disk 11 can take place via a form-fitting or molecular connection method.
  • the fixed connection is carried out by means of a multi-component injection molding in a tool, since on the basis that the connection of the friction reducing elements 13 can be performed with the sliding disk 11 in an injection molding tool, a complex and ready to install reibredu- fugdes Component 15 results.
  • the friction-reducing elements 13 are made of a different material or plastic material than the cap 3, the guide ring 5 and the sliding disk 11. Specifically, the plastic material selection is selected such that the frictional force between the two friction-reducing elements 13 and the cap 3 is low.
  • the friction reducing elements 13 are made of PTFE. It is also conceivable that the plastic material is a PTFE-like material, since the appropriate choice of a plastic depends on many factors and can therefore vary.
  • Figure 2 shows a first embodiment of a sliding plate 11 for a suspension strut bearing 1 (not shown), wherein the plurality of webs 17, 19 and 21 are arranged concentrically to the central axis 7 (also not shown) of the strut 1 according to the invention.
  • the sliding disk 11 on both sides of an outer web 17 and an inner web 19, wherein between the outer webs 17 and the inner webs 19 on both sides Mittenstege 21 are arranged, which together form a friction-reducing component 15 by a fixed connection.
  • the middle webs 21 are arranged on the sliding disk 11 so that they come into operation when the strut bearing 1 is overloaded, in particular when the shock absorber is overloaded, such as when driving over curbs or driving through potholes, so that the outer webs 17 and the Inner webs 19, are protected against damage.
  • the material configurations of the outer webs 17 and inner webs 9 has already been described in FIG. 1 and can therefore be seen therefrom, wherein the choice of material of the middle webs 21 can vary.
  • the middle webs 21 can be made of the plastic material of the outer webs 17 and inner webs 19, wherein on the other hand they can also consist of the material of the sliding disk 11.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the sliding disk 11 with a plurality of webs 17, 19 and 21.
  • the sliding disk 11 also has an outer web 17 and an inner web 19 on both sides, wherein between the outer webs 17 and the inner webs 19 Mittenstege 21 are arranged on both sides, which together form a friction-reducing component 15 by a fixed connection.
  • arranged on both sides of the sliding disk 11 opposite outer webs 17 and inner webs 19 are fixedly connected to each other via web connections 21, wherein the web compounds 21 are formed by channels.
  • Web connections 21 ha- ben the benefits that can be saved in cycle time and tooling costs.
  • Figure 4 shows a perspective view according to the formation of the plurality of webs 17, 19 and 21 on the sliding disk 11 of Figure 2 or 3.
  • the features to be taken in this embodiment, including their reference numerals are identical to the embodiments of Figures 2 and 3 and are these therefore to be taken.

Abstract

Es ist ein Federbeinlager (1) mit einer Kappe (3) und einem Führungsring (5) offenbart. Zwischen der Kappe (3) und dem Führungsring (5) ist ein Gleitlager (9) angeordnet, das an einer Gleitscheibe (11) um eine Mittelachse (7) des Federbeinlagers (1) drehbar ist. Zudem ist mindestens ein reibungsreduzierendes Element (13) mit der Gleitscheibe (11) fest verbunden. Des Weiteren ist ein Herstellungsverfahren für ein reibungsreduzierendes Bauteil (15) eines Federbeinlagers (1) offenbart.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Federbeinlager und Herstellungsverfahren für ein reibungsreduzierendes Bauteil eines Federbeinlagers
Beschreibung
Gebiet der Erfindung Die gegenwärtige Erfindung betrifft ein Federbeinlager mit einer Kappe und einem Führungsring. Im Besonderen ist zwischen der Kappe und dem Führungsring ein Gleitlager angeordnet, das an einer Gleitscheibe um eine Mittelachse des Federbeinlagers drehbar ist.
Ferner betrifft die gegenwärtige Erfindung ein Herstellungsverfahren für ein reibungsreduzierendes Bauteil eines Federbeinlagers.
Üblicherweise dient ein Federbeinlager zur Aufnahme eines Federbeins, mit dem sich insbesondere ein gelenktes Rad, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, gegenüber einer Karosserie abstützt. Das Federbein als solches umfasst hierbei einen teleskopartigen Stoßdämpfer mit einer in einem Zylin- der 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. Ein solches Federbeinlager ist beispielsweise aus der deutschen Patentschriften DE 37 37 770 C2 bekannt.
Bei derartigen, in einer Vielzahl im Stand der Technik bekannten Federbeinen kann es durch kinematische und durch deren elastische Lagerungen bedingte Verzwängungen in der Radaufhängung zu einer verminderten Ansprechempfindlichkeit und gegebenenfalls zu einem sogenannten Stick-Slip- Effekt des Stoßdämpfers kommen, so dass der Fahrkomfort des Kraftfahrzeuges beeinträchtigt sein kann. Hervorgerufen wird dieser Stick-Slip-Effekt im Wesentlichen durch mehr oder minder starke Querkräfte und Biegemo- mente, die auf die Kolbenstange des Stoßdämpfers wirken und die teils durch einseitig wirkende Federkräfte der Tragfeder und/oder Seitenkräfte und/oder durch Lagerverzwängungskräfte ausgelöst werden, wobei die Dämpferlagerung, d. h. die obere Federbeinstützlagerung entsprechend belastet wird. Daher sind auch Federbeinlager bekannt, wie in der europäischen Patentanmeldung EP 1 548 303 A1 offenbart, bei denen einem Federbeinlager eine Gleitfolie zugeordnet ist. Hier umfasst ein Gleitlager ein oberes Gehäuse, das aus Polyacetalharz, auch Polyoxymethylen genannt, (Kurzzeichen POM), einem Kunstharz, hergestellt ist. Eine ringförmige Fläche des oberen Gehäuses dient als erster Lagerkörper. Ein zweiter Lagerkörper, der auch aus einem Kunstharz besteht, ist auf dem oberen Gehäuse gelagert, so dass dieser um eine Mittelachse drehbar ist, wobei eine synthetische, aus Kunstharz hergestellte, zweite ringförmige Fläche entgegen der ersten ringförmigen Fläche angeordnet ist. Ferner ist eine synthetische, aus Kunstharz her- gestellte, ringförmige Gleitfolie zwischen der ersten ringförmigen Fläche und der zweiten ringförmigen Fläche angeordnet, die an das obere Gehäuse und dem zweiten Lagerkörper angrenzt, so dass das Gleitlager reibungsarm und Stick-Slip-frei zuverlässig die im Federbeinlager wirkenden Kräfte überträgt.
Trotz dieser bereits auf die hohen Ansprüche angepassten Bauweisen von Federbeinlagern gewinnt der Kosten-Nutzen-Faktor zunehmend an Bedeu- tung, wobei insbesondere durch die umständliche Montage des zusätzlichen Bauteils einer Gleitfolie an einem Federbein hohe Kosten verursacht werden.
Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist, ein Federbeinlager zu schaffen, das kostengünstig und einfach herstellbar ist. Die obige Aufgabe wird durch ein Federbeinlager gelöst, das die Merkmale im Anspruch 1 umfasst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Herstellungsverfahren für ein reibungsreduzierendes Bauteil eines Federbeinlagers anzugeben, das kostengünstig und einfach hergestellt wird. Die obige Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren gelöst, das die Merkmale im Anspruch 8 umfasst.
Das Federbeinlager der gegenwärtigen Erfindung umfasst eine Kappe und einen Führungsring, wobei zwischen der Kappe und dem Führungsring ein Gleitlager angeordnet ist, das an einer Gleitscheibe um eine Mittelachse drehbar ist.
Erfindungsgemäß ist mindestens ein reibungsreduzierendes Element mit der Gleitscheibe fest verbunden. In einer Ausgestaltung ist das mindestens eine reibungsreduzierende Element formschlüssig mit der Gleitscheibe verbunden. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das mindestens eine rei- bungsreduzierende Element molekular mit der Gleitscheibe verbunden ist. Molekular miteinander verbunden bedeutet, dass das reibungsreduzierende Element und die Gleitscheibe an deren Grenzschicht über molekulare Kräfte zusammengehalten werden. An der Grenzschicht kommt es zu einer teilweisen Durchmischung der Moleküle der Gleitscheibe und der des reibungsre- duzierenden Elements.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass jedoch auch andere im Stand der Technik offenbarte Verbindungstechniken zum festen Zusammensetzen von technischen Gebilden aus ihren Einzelteilen angewandt werden können, wie beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung, da diese ebenfalls die gewünschte feste Verbindung von dem mindestens einen reibungsreduzierenden Element mit der Gleitscheibe realisiert. Vorteilhafterweise besteht das mindestens eine reibungsreduzierende Element aus einem anderen Kunststoffmaterial als das der Kappe, des Führungsrings und der Gleitscheibe, wobei im Speziellen die Kunststoffmaterialauswahl derart gewählt ist, dass die Reibkraft zwischen dem mindestens einen reibungsreduzierenden Element und der Kappe gering ist.
Von besonderem Interesse ist hier das Kunststoffmaterial des mindestens einen reibungsreduzierenden Elements. Vorzugsweise besteht das mindestens eine reibungsreduzierende Element aus Polytetrafluorethylen (PTFE). Denkbar ist aber auch, dass das Kunststoffmaterial des mindestens einen reibungsreduzierenden Elements ein Polytetrafluorethylen ähnliches Material ist, wie beispielsweise ein bekanntes Material namens„Zymaxx™", welche aus PTFE und eingelagerten Kohlefasern besteht. Dieses Material weist gegenüber reinem PTFE verbesserte Kriecheigenschaften, eine höhere Streckgrenze und geringere Wärmeausdehnung auf, wobei ein Nachteil dieses Material gegenüber reinem PTFE der erhöhte Reibkoeffizient ist. Aus diesem Zusammenhang ergibt sich, dass die geeignete Wahl eines Kunststoffs von vielen Faktoren abhängig ist, wie auch durch die Verbindung von dem mindestens einen reibungsreduzierenden Element mit der Gleitscheibe, so dass die Kunststoffmaterialauswahl variieren kann.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine reibungsreduzierende Element einseitig an der Gleitscheibe ausgebildet. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das mindestens eine reibungsreduzierende Element beidseitig an der Gleitscheibe ausgebildet ist, wobei unabhängig von den aufgeführten Ausführungsformen ein partielles Anbringen bzw. Ausbilden des mindestens einen reibungsreduzierenden Elements an der Gleitscheibe von Vorteil ist. Dies beruht darauf, dass ein partielles Anbringen bzw. Ausbilden des mindestens einen reibungsreduzierenden Elements an der Gleitscheibe einer Erhöhung der Kontaktpressung dient, so dass ein auf die Gleitscheibe aufgebrachter Schmierfilm durchgedrückt wird und ein direkter Lauf auf dem mindestens einen reibungsreduzierenden Element ermöglicht ist.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federbeinlagers sieht vor, dass das mindestens eine reibungsreduzierende Element in Form von mehreren Steaen ausaehildet ist. Die mehreren. Stege sind derart auf der Gleit- scheibe angeordnet, dass sie konzentrisch zur Achse des Federbeinlagers sind. Die mehreren Stege haben zumindest einen Außensteg und einen Innensteg ausgebildet.
Vorzugsweise sieht eine zweite Ausführungsform vor, dass zwischen dem Außensteg und dem Innensteg ein Mittensteg angeordnet ist. Dieser Mittensteg ist vor allem dann zweckfördernd, wenn er bei Überlastung des Feder- beinlagers, im Besonderen bei Überlastung des Stoßdämpfers, wie beim Überfahren von Bordsteinkanten oder beim schnellen Durchfahren von Schlaglöchern, in Funktion tritt, so dass die Seitenstege, d. h. der Außen- und Innensteg, vor Beschädigung geschützt sind. Die Materialausgestaltungen des Mittenstegs können variieren. Zum einen kann er aus dem Kunst- Stoffmaterial des reibungsreduzierenden Elements und zum anderen auch aus dem Material der Gleitscheibe bestehen.
Bei einer weiteren Ausführungsform sind die beidseitig an der Gleitscheibe angeordneten Außenstege und Innenstege über eine Stegverbindung fest miteinander verbunden, wobei die Stegverbindung durch Kanäle gebildet ist. Ein Vorteil dieser Stegverbindung ist, dass die Taktzeit verkürzt wird, d. h. die durchschnittliche Zeit, in der eine Mengeneinheit der zu fabrizierenden reibungsreduzierenden Elemente mit der Gleitscheibe ein Produktionssystem verlässt, sinkt, so dass damit Werkzeugkosten eingespart werden können. Andere Ausgestaltungen der Gleitscheibe können ferner vorsehen, dass das mindestens eine reibungsreduzierende Element in Form von Noppen oder Segmenten ausgebildet ist, wobei aber auch alle Elemente miteinander an mindestens einem reibungsreduzierenden Element ausgestaltet sein kön- nen.
Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass bei der Erfindung auch andere geometrische Ausgestaltungen denkbar sind, da die Kunststoffverarbeitungstechnik weitere, für die Erfindung gemäß der im Stand der Technik offenbarten Kunststoffverarbeitungsverfahren einsetzbare Ausgestaltungen des mindestens einen reibungsreduzierenden Elements an der Gleitscheibe formen bzw. ausformen kann.
Das Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen reibungsreduzierenden Bauteils eines Federbeinlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein reibungsreduzierendes Element mit einer Gleitscheibe fest verbun- den wird, wobei das feste Verbinden mit einem Formschluss erfolgt oder mittels eines Mehr-Komponenten-Spritzgießverfahrens in einem Werkzeug durchgeführt wird.
Bei Mehr-Komponenten-Spritzgießverfahren gibt es verschiedene Arten des Spritzgießens, denen allen gemeinsam ist, dass Spritzgusswerkzeuge mit zwei oder auch mehreren Spritzeinheiten, aber gegebenenfalls nur einer Schließeinheit, benötigt werden. Die Spritzeinheiten müssen harmonierend arbeiten, aber immer unabhängig voneinander steuerbar sein. Die Komponenten können durch eine Spezialdüse eingespritzt oder an verschiedenen Stellen ins Werkzeug eingebracht werden. Im Folgenden soll ein Ausführungsbeispiel die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figur näher erläutern. Die Größenverhältnisse in der Figur entsprechen nicht den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigt: ein erfindungsgemäßes Federbeinlager in einem Längsschnitt entlang der Mittelachse; eine erste Ausführungsform einer Gleitscheibe für ein Federbeinlager, wobei die mehreren Stege konzentrisch zur Mittelachse des erfindungsgemäßen Federbeinlagers angeordnet sind; eine weitere Ausführungsform der Gleitscheibe mit mehreren Stegen, wobei ein Teil der gegenüberliegenden Stege mit einer Stegverbindung verbunden ist; und eine perspektivische Darstellung gemäß der Ausbildung der mehreren Stegen an der Gleitscheibe nach Fig. 2 oder 3.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellte Ausführungsform stellt lediglich ein Beispiel dar, wie das erfindungsgemäße Federbeinlager und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein reibungsreduzierendes Bauteil eines Federbeinlagers ausgestaltet sein kann und stellt somit keine abschließende Begrenzung der Erfindung dar. Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Federbeinlager 1 in einem Längsschnitt entlang der Mittelachse 7, wobei das Federbeinlager 1 eine Kappe 3 und einen Führungsring 5 umfasst. Zwischen der Kappe 3 und dem Führungsring 5 ist ein Gleitlager 9 angeordnet, das an einer Gleitscheibe 11 um eine Mittelachse 7 drehbar ist. Die Gleitscheibe 11 weist ferner zwei einseitig ausgebildete reibungsreduzierende Elemente 13 auf, die zusammen ein reibungsreduzierendes Bauteil 15 durch eine feste Verbindung bilden. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Anzahl der reibungsreduzie- renden Elemente 13 auf der Gleitscheibe 11 nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden soll.
Die Ausgestaltung der zwei reibungsreduzierenden Elemente 13 ist hier in Form von einem Außensteg 17 (siehe Figur 2, 3 und 4) und einem Innensteg 19 (siehe ebenfalls Figur 2, 3 und 4) dargestellt, wobei andere Ausgestaltungen auch weitere geometrische Figuren vorsehen, wie Noppen, Segmente, etc. Vorzugsweise sind die reibungsreduzierenden Elemente 13, wie auch in Figur 1 gezeigt, partiell an der Gleitscheibe 11 angebracht, so dass ein auf die Gleitscheibe 11 aufgebrachter Schmierfilm durchgedrückt wird und ein direkter Lauf auf den reibungsreduzierenden Elementen 13 ermöglicht ist.
Die feste Verbindung von den zwei reibungsreduzierenden Elementen 13 mit der Gleitscheibe 11 kann über ein formschlüssiges oder molekulares Verbindungsverfahren erfolgen. Vorzugsweise wird die feste Verbindung mittels eines Mehr-Komponenten-Spritzgießverfahrens in einem Werkzeug durchge- führt, da auf der Grundlage, dass die Verbindung der reibungsreduzierenden Elemente 13 mit der Gleitscheibe 11 in einem Spritzgusswerkzeug ausgeführt werden kann, sich ein komplexes und montagefertiges reibungsredu- zierendes Bauteil 15 ergibt.
Für die Herstellung des Federbeinlagelagers 1 stehen eine Reihe von Werk- Stoffen bzw. Thermoplasten zur Verfügung. Die reibungsreduzierenden Elemente 13 bestehen dabei aus einem anderen Material oder Kunststoffmate- rial als das der Kappe 3, des Führungsrings 5 und der Gleitscheibe 11. Im Speziellen ist die Kunststoffmaterialauswahl derart gewählt, dass die Reibkraft zwischen den zwei reibungsreduzierenden Elementen 13 und der Kap- pe 3 gering ist.
Vorzugsweise bestehen die reibungsreduzierenden Elemente 13 aus PTFE. Denkbar ist aber auch, dass das Kunststoffmaterial ein PTFE ähnliches Material ist, da die geeignete Wahl eines Kunstoffs von vielen Faktoren abhängig ist und somit variieren kann. Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Gleitscheibe 11 für ein Federbeinlager 1 (nicht dargestellt), wobei die mehreren Stegen 17, 19 und 21 konzentrisch zur Mittelachse 7 (ebenfalls nicht dargestellt) des erfindungsgemäßen Federbeinlagers 1 angeordnet sind. Hier weist die Gleitscheibe 11 beidseitig einen Außensteg 17 und einen Innensteg 19 auf, wobei zwischen den Außenstegen 17 und den Innenstegen 19 beidseitig Mittenstege 21 angeordnet sind, die zusammen ein reibungsreduzierendes Bauteil 15 durch eine feste Verbindung bilden.
Die Mittenstege 21 sind der Gleitscheibe 11 angeordnet, so dass sie bei Ü- berlastung des Federbeinlagers 1 , im Besonderen bei Überlastung des Stoßdämpfers, wie beim Überfahren von Bordsteinkanten oder beim schnellen Durchfahren von Schlaglöchern, in Funktion treten, so dass die Außenstege 17 und die Innenstege 19, vor Beschädigung geschützt sind. Die Materialausgestaltungen der Außenstege 17 und Innenstege 9 ist bereits in Figur 1 beschrieben und sind dieser daher zu entnehmen, wobei die Materialwahl der Mittenstege 21 variieren kann. Zum einen können die Mittenstege 21 aus dem Kunststoffmaterial der Außenstege 17 und Innenstege 19 sein, wobei sie zum anderen auch aus dem Material der Gleitscheibe 11 bestehen können. Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Gleitscheibe 11 mit mehreren Stegen 17, 19 und 21. Wie in Figur 2 bereits dargestellt, weist die Gleitscheibe 11 auch hier beidseitig einen Außensteg 17 und einen Innensteg 19 auf, wobei zwischen den Außenstegen 17 und den Innenstegen 19 beidseitig Mittenstege 21 angeordnet sind, die zusammen ein reibungsreduzierendes Bauteil 15 durch eine feste Verbindung bilden.
Vorteilhafterweise sind in dieser Ausführungsform die beidseitig an der Gleitscheibe 11 angeordneten gegenüberliegenden Außenstege 17 und Innenstege 19 über Stegverbindungen 21 fest miteinander verbunden, wobei die Stegverbindungen 21 durch Kanäle gebildet sind. Stegverbindungen 21 ha- ben den Nutzen, dass an Taktzeit und Werkzeugkosten gespart werden kann.
Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung gemäß der Ausbildung der mehreren Stegen 17, 19 und 21 an der Gleitscheibe 11 nach Figur 2 oder 3. Die in dieser Ausführung zu entnehmenden Merkmale einschließlich ihrer Bezugszeichen sind identisch mit den Ausführungsformen nach Figur 2 und 3 und sind diesen daher zu entnehmen.
Die gegenwärtige Erfindung ist in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden. Dennoch können Änderungen und Abwandlungen der hier vorgeschlagenen Gestaltungen des Federbeinlagers und des Herstellungsverfahrens für ein reibungsreduzierendes Bauteil eines Federbeinlagers durchgeführt werden, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste
Federbeinlager
Kappe
Führungsring
Mittelachse
Gleitlager
Gleitscheibe
reibungsreduzierendes Element reibungsreduzierendes Bauteil
Außensteg
Innensteg
Mittensteg
Stegverbindung

Claims

1
77 PCT/EP2011/056901
Patentansprüche
Federbeinlager (1 ), umfassend ein zwischen einer Kappe (3) und einem Führungsring (5) angeordnetes Gleitlager (9), das an einer Gleitscheibe (11 ) um eine Mittelachse (7) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein reibungsreduzierendes Element (13) mit der Gleitscheibe (11 ) fest verbunden ist.
Federbeinlager (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das mindestens eine reibungsreduzierende Element (13) formschlüssig oder molekular mit der Gleitscheibe (11 ) verbunden ist.
Federbeinlager (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine reibungsreduzierende Element (13) aus einem anderen Kunststoff mate- rial als das der Kappe (3), des Führungsrings (5) und der Gleitscheibe (11 ) besteht.
Federbeinlager (1 ) nach Anspruch 3, wobei die Kunststoffmaterialauswahl derart gewählt ist, dass die Reibkraft zwischen dem mindestens einen reibungsreduzierenden Element (13) und der Kappe (3) gering ist.
Federbeinlager (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine reibungsreduzierende Element (13) einseitig oder beidseitig an der Gleitscheibe (11 ) ausgebildet ist.
Federbeinlager (1 ) nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine reibungsreduzierende Element (13) in Form von mehreren Stegen (17, 19, 21) ausgebildet ist.
Federbeinlager (1 ) nach Anspruch 6, wobei die mehreren Stegen zumindest einen Außensteg (17) und einen Innensteg (19) ausgebildet haben. 2
77 PCT/EP2011/056901
Federbeinlager (1 ) nach Anspruch 7, wobei zwischen dem Außensteg (17) und dem Innensteg (19) ein Mittensteg (21) angeordnet ist.
Federbeinlager (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die beidseitig an der Gleitscheibe (11 ) angeordneten Außenstege (17) und Innenstege (19) über eine Stegverbindung (23) fest miteinander verbunden sind.
Herstellungsverfahren für ein reibungsreduzierendes Bauteil (15) eines Federbeinlagers (1 ) mit dem Schritt: fest Verbinden mindestens eines reibungsreduzierenden Elements (13) mit einer Gleitscheibe (11 ).
Herstellungsverfahren nach Anspruch 8, wobei das feste Verbinden mit einem Formschluss erfolgt oder mittels eines Mehr-Komponenten- Spritzgießverfahrens in einem Werkzeug durchgeführt wird.
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