Federbeinlager

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, welches zur Anwendung in Federbei nen vorgesehen ist.

Hintergrund der Erfindung

Federbeinlager sind Teil der Radaufhängung bei Einzelradaufhängungen. Die Radaufhängung unterstützt eine angestrebte Fahrsicherheit und den Fahrkomfort, sowie ein leichtes und präzises Lenken der Räder. Die Radaufhängung soll Fahrbahngeräusche vom Aufbau fernhalten und möglichst leicht sein. Je nach Ausführung führt das Federbeinlager die Stoßdämpfer-Feder und bildet eine Stützfläche für den Stoßdämpfer-Endanschlag. Das Federbeinlager nimmt die über die Stoßdämpfer-Feder bzw. dem Stoßdämpfer übertragenen Radial- und Axialkräfte auf und sorgt dafür, dass sich die Stoßdämpfer-Feder beim Lenken und Einfedern reibungsarm und verspannungsfrei verdreht und so ohne Rückstellmoment arbeitet. Federbeinlager sind oftmals Teil der sogenannten McPherson-Federbeine. Das Federbein besteht im Wesentlichen aus Feder, Stoßdämpfer und Achsschenkel. Das Federbeinlager ist mit einer Kappe versehen, die an dem chassisseitigen Federbeindom befestigt ist, sowie mit einem Führungsring, an dem die Stoßdämpfer-Feder abgestützt ist und durch diesen geführt wird. Der Führungsring ist gegenüber der Kappe drehbar gelagert. Das Lager ermöglicht beim Lenken ein Drehen der Feder gegenüber der Karosserie, da sich bei Lenkbewegungen das gesamte Federbein dreht. Aus der DE 10 2010 015 712 A1 ist ein Federbeinlager bekannt, das eine Kappe aufweist und einen gegenüber der Kappe drehbaren Führungsring. Zwischen Kappe und Führungsring ist ein Gleitlager angeordnet. Das Gleitlager ist aus einem Gleitelement ausgebildet, welches zwischen dem Führungsring und der Kappe angeordnet ist.

Die EP 2 317 167 A1 offenbart ein Federbeinlager mit einer Kappe, einem Führungsring und einem dazwischen angeordneten Gleitlager. Das Gleitlager ist in einer Ausnehmung des Führungsrings eingesetzt und bildet eine Gleitfläche für die Kappe aus.

Die DE 10 2008 057 590 A1 beschreibt ein Federbeinlager, welches eine Kappe und einen Führungsring aufweist. Die Kappe und der Führungsring bestehen aus Metall. Zwischen der Kappe und dem Führungsring ist ein Gleitlager angeordnet, welches aus einem Kunstharz ausgebildet ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbeinlager zur Verfügung zustellen, welches einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Federbeinlager mit einer Kappe und mit einem gegenüber der Kappe um eine Drehachse drehbar gelagerten Führungsring und mit wenigstens einer Dichtung, wobei zwischen der Kappe und dem Führungsring ein Gleitlager angeordnet ist, wobei das Gleitla- ger ein erstes Gleitelement und ein zweites Gleitelement aufweist. Federbeinlager weisen eine Kappe und einen mittels einer Schnappverbindung verliersicher mit der Kappe verbundenen Führungsring auf. Zwischen der Kappe und dem Führungsring ist ein Lager vorgesehen. Dieses Lager ist als Gleitlager ausgebildet.

Mittels der Kappe werden die Federbeinlager an dem chassisseitigen Federbeindom bzw. dem Topmount befestigt. An dem Führungsring ist eine Stoßdämpfer-Feder abgestützt, welche durch den Führungsring geführt wird. Das erfindungsgemäße Federbeinlager weist ein Gleitlager auf, welches aus zwei Gleitelementen aufgebaut ist, d.h. aus einem ersten Gleitelement und einem zweiten Gleitelement. Das erste Gleitelement ist dabei der Kappe und das zweite Gleitelement ist dabei dem Führungsring zugeordnet. Durch einen derartigen Aufbau, ist es, im Gegensatz zu einem einteiligen Gleitlager, nicht mehr notwendig die Gleitfläche an der Kappe bzw. dem Führungsring nach der Herstellung nachzubearbeiten. Zudem muss bei der Auswahl des zu verwendeten Materials der Kappe bzw. des Führungsrings, nicht darauf geachtet werden, dass dieses zur Ausbildung einer Gleitfläche geeignet ist. Demzufolge kann ein einfach und kostengünstiges Federbeinlager zur Verfügung gestellt werden.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Gleitelement form- oder kraftschlüssig mit der Kappe und das zweite Gleitelement form- oder kraftschlüssig mit dem Führungsring verbunden. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine Rotation lediglich zwischen dem ersten Gleitelement und dem zweiten Gleitelement erfolgt.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Gleitelement auf die Kappe und das zweite Gleitelement auf den Führungsring gespritzt. Das bedeutet, dass sowohl die Kappe und das erste Gleitelement als auch der Führungsring und das zweite Gleitelement jeweils ein einziges Bauteil ausbilden. Dieses Bauteil ist als Zweikomponentenbauteil ausgeführt. Das Zweikomponentenbauteil wird beispielsweise mittels eines Zweikomponenten- spritzgussverfahrens hergestellt, bei dem die beiden Komponenten stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Durch eine derartige Ausbildung des Federbeinlagers, ist es möglich die Gesamtzahl der Bauteile des Federbeinlagers, zu reduzieren. Dies hat zum einen den Vorteil, das Material- und Fertigungskosten reduziert werden können. Zum anderen wird die Montage vereinfacht, da lediglich Kappe und Führungsring zusammengesetzt werden müssen. Auftretende Positionierungsfehler, welche bei der Montageder entstehen können, werden vermieden. Vorzugsweise ist die Kappe und/ oder der Führungsring aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet. Der glasfaserverstärkte Kunststoff gewährleistet die notwendige Stabilität und Steifigkeit der Kappe bzw. des Führungsrings. Als glasfaserverstärkter Kunststoff kann ein Polyamid, beispielsweise ein PA66-GF, vorgesehen sein. Es ist auch die Verwendung eines anderen Kunst- Stoffs oder Metalls möglich, welcher gleiche Eigenschaften aufweist.

Bevorzugterweise ist die Kappe und/ oder der Führungsring aus einem nicht verstärktem Material ausgebildet. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gleitlager aus einem unverstärkten Kunststoff ausgebildet. Als unverstärkter kann beispielsweise ein Polyoxymethylen oder ein Polyethylen verwendet werden. Demzufolge lassen sich Mischreibungen und Stickslip-Effekte vermindern bzw. verhindern. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtung als Labyrinthdichtung ausgebildet. Bevorzugt ist die Labyrinthdichtung als Merfachlabynnthdichtung ausgeführt. Die Kappe ist derart gestaltet, dass diese mindestens einen hervorstehenden Bord aufweist. Analog zur Kappe ist der Führungsring derart gestaltet, dass dieser einen hervorstehenden Bord aufweist. Die Kappe und der Füh- rungsring können mittels der ausgebildeten Borde ineinander greifen, wodurch eine labyrinthartige Struktur ausgebildet ist. Dadurch wird verhindert, dass Schmutz in das Federbeinlager eintreten kann, wodurch die radiale Beweglich- keit des Federbeinlagers ermöglicht wird. Alternativ ist es auch möglich anstelle einer Labyrinthdichtung eine schleifende Dichtung vorzusehen, bei der eine Dichtlippe an dem Führungsring schleifend anliegt. Ferner ist auch eine Kombination aus einer Labyrinthdichtung und einer schleifenden Dichtung denkbar. hierbei kann die schleifenden Dichtung am Außenumfang oder im Bereich des Labyrinthes ausgebildet sein.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung bildet das Gleitlager einen Teil der Labyrinthdichtung aus. Dazu sind die beiden Gleitelemente derart gestaltet, dass diese jeweils mindestens einen hervorstehenden Bord aufweisem. Die beiden Gleitelemente können mittels der ausgebildeten Borde ineinander greifen, wodurch eine labyrinthartige Struktur ausgebildet ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gleitlager an seiner Gleit- fläche mindestens eine Ausnehmung aufweist. Die mindestens eine Ausnehmung bildet ein Fett- bzw. Schmiermittelreservoir aus. Dadurch ist eine kontinuierliche Versorgung der Gleitflächen mit Fett bzw. Schmiermittel über die Gebrauchsdauer sichergestellt, wodurch die Lebensdauer des Federbeingleitlager erhöht werden kann. Die Ausnehmung/en kann bzw. können als Nuten, Rillen, Einkerbungen oder ähnlichem ausgeführt sein, welche sich komplett oder nur teilweise über den Umfang des Gleitlagers erstrecken.

Bevorzugterweise kann der Führungsring eine Armierung aufweisen. Diese Armierung kann als Blechteil ausgeführt sein, welches beispielsweise in den Füh- rungsring eingespritzt oder direkt an der Anlagefläche der Stoßdämpferfeder montiert wird. Vorteilhaft daran ist, dass dadurch die Federkräfte ohne Beschädigung vom Führungsring aufgenommen werden können. Weiterhin ist es möglich einen Blechflansch beispielsweise am Innenumfang des Führungsrings zu montieren oder anzuspritzen, welcher entstehende Bumpstopkräfte aufnehmen kann. Kurze Beschreibung der Zeichnung

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von vier Figu- ren dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer dritten Ausführungsform, und einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer vierten Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Federbeinlager 1 weist eine Kappe 2 auf, sowie einen Führungsring 3, der gegenüber der Kappe 2 um eine Drehachse D herum drehbar gelagert ist. Die Kappe 2 ist mit dem Führungsring 3 mittels einer Schnappverbindung 3a verbunden. Die Kappe 2 ist an einem nicht abgebildeten Domlager eines Chassis eines Kraftfahrzeugs befestigt. Der Führungsring 3 nimmt ein axiales Ende einer nicht dargestellten Stoßdämpfer- Feder auf. Federkräfte der Stoßdämpfer-Feder werden über den Führungsring 3 in die Kappe 2 und von dort in das Domlager geleitet. Der Führungsring 3 ist über ein Gleitlager 4 an der Kappe 2 axial in Richtung der Drehachse D gelagert. Das Gleitlager 4 dient der Übertragung von entlang der Drehachse D wirkenden Kräften von dem Führungsring 3 auf die Kappe 2. Das Gleitlager 4 weist ein erstes Gleitelement 5 und ein zweites Gleitelement 6 auf. Das erste Gleitelement 5 ist der Kappe 2 zugeordnet und kann mit dieser kraft- oder formschlüssig verbunden sein. Das zweite Gleitelement 6 ist dem Führungsring 3 zugeordnet und kann mit diesem kraft- oder formschlüssig verbunden sein.

Zwischen dem Führungsring 3 und der Kappe 2 ist eine Labyrinthdichtung 7 vorgesehen, welche vorzugsweise als Doppellabyrinthdichtung 8 ausgebildet ist. Dazu ist die Kappe 2 an ihrem Außenumfang mit den zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 9, 10 versehen, die eine umlaufende Ringnut 1 1 begrenzen. Die beiden einstückig an die Kappe 2 angeformten Borde 9, 10 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf den Führungsring 3.

Der Führungsring 3 ist an am Außenumfang mit zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 12, 13 versehen, die eine umlaufende Ringnut 14 begrenzen. Die beiden einstückig an dem Führungsring 3 angeformten Borde 12, 13 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf Kappe 2.

Die Borde 9 und 10 sind gegenüber den Borden 12 und 13 radial versetzt angeordnet. Der Bord 13 greift in die Ringnut 1 1 ein. Der Bord 9 der Kappe 2 greift in die Ringnut 14 ein.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden gleiche Teile mit den gleichen Bezugszei- chen gekennzeichnet, wie in der vorangegangenen Figur 1 . Die Beschreibung beschränkt sich lediglich auf die Unterscheidungsmerkmale zu der Figur 1 .

Im Unterschied zu der Figur 1 bildet in der Figur 2 das Gleitlager 4 die Labyrinthdichtung 7 bzw. der Doppellabyrinthdichtung 8 aus.

Dazu ist das der Kappe 2 zugeordnete erste Gleitelement 5 am Außenumfang mit zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 15, 16 versehen, die eine umlaufende Ringnut 18 begrenzen. Die bei- den angeformten Borde 15, 16 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf das zweite Gleitelement 6.

Das dem Führungsring 3 zugeordnete zweite Gleitelement 6 ist am Außenumfang mit zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 18, 19 versehen, die eine umlaufende Ringnut 20 begrenzen. Die beiden angeformten Borde 18, 19 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung des ersten Gleitelementes 5.

Die Borde 15 und 16 sind gegenüber den Borden 18 und 19 radial versetzt an- geordnet. Der Bord 15 greift in die Ringnut 20 ein. Der Bord 19 greift in die Ringnut 17 ein.

Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Federbeinlagers 1 . Im Unterschied zu Figur 1 ist bei dem in Figur 3 gezeigten Feder- beinlager, das erste Gleitelement 5 an auf die Kappe 2 und das zweite Gleitelement 6 auf den Führungsring 6 gespritzt.

Bevorzugt wird die Kappe 2 und der Führungsring 3 in einem Zweikomponen- tenspritzgießverfahren hergestellt, in dem zuerst die Kappe 2 und der Füh- rungsring 3 vorgespritzt und das erste Gleitelement 5 und das zweite Gleitelement 6 unter Bildung eines Stoffschlusses nachgespritzt werden. Zwischen der Kappe 2 und dem ersten Gleitelement 5 ist ein Hinterschnitt 21 vorgesehen. Dazu weist das erste Gleitelement 5„Arme" 22 auf, welche in die entsprechenden Ausnehmungen 23 der Kappe 2 eingreifen. Der Hinterschnitt 21 wird bereits während des Spritzgießverfahrens hergestellt.

Ebenso ist zwischen dem Führungsring 3 und dem zweiten Gleitelement 6 ein Hinterschnitt 24 vorgesehen. Dazu weist das zweite Gleitelement 6„Arme" 25 auf, welche in die entsprechenden Ausnehmungen 26 des Führungsrings 3 eingreifen. Der Hinterschnitt 24 wird bereits während des Spritzgießverfahrens hergestellt.

Zwischen dem Führungsring 3 und der Kappe 2 ist eine Labyrinthdichtung 7 vorgesehen, welche vorzugsweise als Doppellabyrinthdichtung 8 ausgebildet ist. Diese Labyrinthdichtung 7 entspricht der bereits in Figur 1 beschriebenen Labyrinthdichtung 8.

Figur 4 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federbeinlagers 1 . Wie bereits in Figur 3 beschrieben ist auch in diesem Ausführungsbeispiel das erste Gleitelement 5 an auf die Kappe 2 und das zweite Gleitelement 6 auf den Führungsring 6 gespritzt.

Im Unterschied zu der Figur 3 bildet in der Figur 4 das erste Gleitelement 5 und das zweite Gleitelement 6 die Labyrinthdichtung 7 bzw. der Doppellabyrinthdichtung 8 aus. Die Ausbildung der Labyrinthdichtung 7 entspricht der in Figur 2 beschriebenen. Bezugszeichenliste

D Drehachse

1 Federbeinlager

2 Kappe

3 Führungsring

3a Schnappverbindung

4 Gleitlager

5 erstes Gleitelement

6 zweites Gleitelement

7 Labyrinthdichtung

8 Doppellabyrinthdichtung

9 Bord

10 Bord

1 1 Ringnut

12 Bord

13 Bord

14 Ringnut

15 Bord

16 Bord

17 Ringnut

18 Bord

19 Bord

20 Ringnut

21 Hinterschnitt

22 Arm

23 Ausnehmung

24 Hinterschnitt

25 Arm

26 Ausnehmung