DE102005039736A1

DE102005039736A1 - Federbeinlager

Info

Publication number: DE102005039736A1
Application number: DE200510039736
Authority: DE
Inventors: Alexander Dipl.-Ing. Zernickel; Gerhard Dipl.-Ing. Meyer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-01
Also published as: WO2007022893A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Federbeinlager (1) zur drehbaren Abstützung einer Federauflage in Federbeinen, die Fahrzeugrädern zugeordnet sind, umfassend ein Axialwälzlager (7) mit zwei Laufscheiben (8, 9), zwischen denen auf zugehörigen Laufbahnen Wälzkörper (11) abrollen, wobei eine Laufscheibe (8) von einem Gehäuseoberteil (2) und eine Laufscheibe (9) von einem Gehäuseunterteil (3) aufgenommen sind. DOLLAR A Das Federbeinlager (1) zeichnet sich dadurch aus, dass die Wälzkörper (10) in Taschen (19) eines Käfigs (12, 18) angeordnet sind, der mit Mitteln zur Erhöhung des Lagerreibmomentes versehen ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager zur drehbaren Abstützung einer Federauflage in Federbeinen, die Fahrzeugrädern zugeordnet sind, umfassend ein Axialwälzlager mit zwei Laufscheiben, zwischen denen auf zugehörigen Laufbahnen Wälzkörper abrollen, wobei eine Laufscheibe von einem Gehäuseoberteil und eine Laufscheibe von einem Gehäuseunterteil aufgenommen ist.

Hintergrund der Erfindung

Federbeinlager bekannter Bauarten dienen dazu, die an der Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges entstehenden Schwingungen von der Karosserie fernzuhalten. Die mit dem Federbeinlager verbundenen, oberen Enden der Federbeine sind dabei zumeinst in einer Dämpfungsfeder aufgenommen, die sich am unteren Außenumfang des Federbeinlagers abstützt. Bekannt ist diese Radaufhängungsart als Mc Pherson-Prinzip. In der DE 295 06 796 U1 ist die Abstützung des Fahrzeuggewichts über ein Federbeinlager und zugehörigem Federbeinrohr auf ein Fahrzeugrad zeichnerisch dargestellt und beschrieben.

Ein weiteres derart gattungsgemäß ausgebildetes Federbeinlager ist aus der DE 26 38 748 C2 vorbekannt. Es besteht aus einem zwei Laufscheiben aufweisenden Axialkugellager, die jeweils von einem Oberteil und von einem Unterteil aus einem Kunststoff aufgenommen sind. Das Unterteil und das Oberteil sind durch Verschnappung formschlüssig mit einander verbunden, so dass eine unverlierbare Lagerbaueinheit gebildet ist.

In diesem Zusammenhang ist dem Fachmann auch bekannt, dass neben Axialschwingungen, die durch zusätzliche Gummielemente gedämpft werden, auch Drehschwingungen auftreten, die durch ein erhöhtes Reibmoment des Federbeinlagers gedämpft werden können. In diesem Fall ist es üblich, derartige Drehschwingungen durch eine Erhöhung des Reibmomentes des Federbeinlagers über eine schleifende Dichtung zu dämpfen. Aufgrund der Lagerbelastungen und der daraus resultierenden Lagerverformungen unterliegt diese Lösung großer Reibmomentschwankungen. Außerdem ist das Reibmoment verschleißabhängig und ändert sich deutlich während der Lebensdauer.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, auftretende Drehschwingungen in einem Federbeinlager auf bisher nicht bekannte Art und Weise über die Erhöhung des Reibmomentes zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass die Wälzkörper in Taschen eines Käfigs angeordnet sind, der mit Mittel zur Erhöhung des Lagerreibmomentes versehen ist.

Diese Erhöhung des Reibmomentes über den Lagerkäfig, das somit deutlich über dem eigentlichen Grundreibmoment liegt, ist mit mehreren Vorteilen verbunden. Erstens ist ein Lagerkäfig in den meisten Fällen immanenter Bestandteil fast jeden Lagertyps und sorgt dafür, dass ein besonders ruhiger Lauf der Lageranordnung gewährleistet ist. Zweitens läßt sich das Federbeinlager auch einfacher montieren, da die Handhabung eines Wälzkör perkranzes wesentlich einfach als die Handhabung einer Vielzahl von einzelnen Wälzkörpern ist. Drittens braucht durch die Verbindung von Lagerkäfig und Erhöhung des Reibmomentes kein zusätzliches Bauteil gefertigt und gehandhabt werden. Und viertens schließlich behält ein erfindungsgemäß ausgebildeter Lagerkäfig über seine gesamte Lebensdauer ein nahezu konstantes Reibmoment, ist also verschleißunabhängig.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass der Käfig in axialer Richtung schleifend unter Vorspannung an jeder der beiden Laufscheiben anliegt. Wie diese schleifende Anlage erfolgt, ist cm Prinzip von untergeordneter Bedeutung. In den nachstehenden Ansprüchen 3 bis 6 sind dabei verschiedene Möglichkeiten aufgeführt, die gleichberechtigt nebeneinander stehen und nur eine Auswahl von vielen Möglichkeiten beschreiben.

So geht aus Anspruch 3 hervor, dass der Käfig als eine Wellfeder ausgebildet ist, wobei jeweils Wellenberge an der einen Scheibe und Wellentäler an der zugehörigen anderen Laufscheibe anliegen.

Anspruch 4 sieht vor, dass der Käfig in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Reibnocken aufweist, die sowohl in axialer Richtung an der Oberseite als auch an der Unterseite angeordnet sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 5 sollen die Reibnocken in axialer Richtung an der Oberseite und an der Unterseite so angeordnet sein, dass je ein Reibnocken an der Oberseite zwischen zwei Reibnocken an der Unterseite und umgekehrt angeordnet ist.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal nach Anspruch 6 sollen die Reibnocken zwischen den Taschen eines Käfigs angeordnet sein und aus zwei in radialer Richtung durch einen Freiraum beabstandeten kreisbogen förmig ausgestalteten Segmenten bestehen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 7 soll der Käfig aus einem gummielastischen Material oder aus einem elastischen Kunststoff gefertigt sein. Diese elastische Ausbildung sorgt insbesondere dafür, dass das Reibmoment während der gesamten Laufzeit nahezu konstant bleibt.

Schließlich ist nach einem letzten Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 8 vorgesehen, dass Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil aus einem Kunststoff bestehen und durch Verschnappung formschlüssig miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist eine unverlierbare zusammenhängende Federbeinlagerbaueinheit gebildet, die sich in einfacher Weise handhaben lässt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Federbeinlager,
2 eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemäß ausgebildeten Käfig für ein Federbeinlager,
3 eine Draufsicht auf einen weiteren erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfig,
4 einen Schnitt entlang der Linie IV–IV in 3 und
5 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit aus 4.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Zur Darstellung des Gesamtzusammenhanges wird zunächst auf 1 eingegangen. Diese Figur zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Federbeinlagers 1, umfassend ein Gehäuseoberteil 2 sowie ein Gehäuseunterteil 3, zwischen denen ein Axialwälzlager 7 angeordnet ist. Im eingebauten Zustand stützt sich das Federbeinlager 1 über das Gehäuseoberteil 2 zumindest mittelbar an einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie ab. Am Gehäuseunterteil 3, ausgebildet als eine Federauflage, ist in nicht dargestellter Weise eine Schraubenfeder des Federbeins zentriert. Dass Axialwälzlager 7 umfasst eine obere und eine unterer Laufscheibe 8, 9, die den Gehäuseoberteil 2 und dem Gehäuseunterteil 3 zugeordnet sind. Zwischen beiden Laufscheiben 8, 9 wälzen in einem Käfig 10 geführte Lagerkugeln 11 ab, wobei das gesamte Axialwälzlager 7 in einem Freiraum 6 untergebracht ist, der von den beiden Gehäuseteilen 2, 3 gebildet ist. Das Gehäuseunterteil 3 ist mit einer Haltenase 4 versehen, die hinter einem Vorsprung 5 des Gehäuseoberteils 2 verschnappt ist. Auf diese Weise ist eine unverlierbare, aus den Bauteilen 2, 3 und 7 bestehende Federbeilagerbaueinheit 1 gebildet.
Wie die schematische Seitenansicht auf den erfindungsgemäß ausgebildeten Käfig 12 in 2 erkennen lässt, ist dieser mit einer Vielzahl von Wellenbergen 13, 14 versehen, die sich einerseits in Richtung der Laufscheibe 8 und andererseits in Richtung der Laufscheibe 9 erstrecken. Zwischen den Wellenbergen 13, 14 sind jeweils nicht bezeichnete Wellentäler vorhanden, von denen Reibnocken 15, 16 ausgehen, die den schleifenden Kontakt mit der oberen Laufscheibe 8 und mit der unteren Laufscheibe 9 herstellen. Vorteilhaft für eine hohe Lebensdauer des erfindungsgemäß als Wellfeder ausgebildeten Käfigs 12 ist eine Wellenform mit möglichst gleichmäßigen Verlauf der Wellenberge 13, 14 wobei die Federwirkung mit einer sich verkleinernden Wellenlänge erhöhen dürfte.
Der in den 3, 4 und 5 um seine Achse 17 drehbare Käfig 18 zeichnet sich dadurch aus, dass jeweils auf einer Seite zwischen zwei benachbarten Taschen 19 Reibnocken 20, 21 angeordnet sind, die aus Segmenten bestehen, welche durch den Freiraum 22 voneinander beabstandet sind. Dabei ist der Käfig 18 so gestaltet, dass ein Reibnocken 20 auf der Oberseite zwischen zwei Reibnocken 21 auf der Unterseite angeformt ist.

1: Federbeinlager
2: Gehäuseoberteil
3: Gehäuseunterteil
4: Haltenase
5: Vorsprung
6: Freiraum
7: Axialwälzlager
8: obere Laufscheibe
9: untere Laufscheibe
10: Lagerkäfig
11: Lagerkugel
12: Lagerkäfig
13: Wellenberg
14: Wellenberg
15: Reibnocken
16: Reibnocken
17: Lagerachse
18: Lagerkäfig
19: Tasche
20: Reibnocken
21: Reibnocken
22: Freiraum

Claims

Federbeinlager (1) zur drehbaren Abstützung einer Federauflage in Federbeinen, die Fahrzeugrädern zugeordnet sind, umfassend ein Axialwälzlager (7) mit zwei Laufscheiben (8, 9), zwischen denen auf zugehörigen Laufbahnen Wälzkörper (11) abrollen, wobei eine Laufscheibe (8) von einem Gehäuseoberteil (2) und eine Laufscheibe (9) von einem Gehäuseunterteil (3) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (10) in Taschen (19) eines Käfigs (12, 18) angeordnet sind, der mit Mitteln zur Erhöhung des Lagerreibmomentes versehen ist.
Federbeinlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (12, 18) in axialer Richtung schleifend unter Vorspannung an jeder der beiden Laufscheiben (8, 9) anliegt.
Federbeinlager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Käfig (12) als eine Wellfeder ausgebildet ist, wobei jeweils Wellenberge (13, 14) an der einen Laufscheibe und an der zugehörigen anderen Laufscheibe (8, 9) anliegen.
Federbeinlager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (12) in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Reibnocken (15, 16) aufweist, die in axialer Richtung sowohl an der einen Laufscheibe (8) als auch an der zugehörigen anderen Laufscheibe (9) anliegen.
Federbeinlager (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibnocken (15, 16) in axialer Richtung beidseitig so angeordnet sind, dass je ein Reibnocken (15) an einer Seite zwischen zwei Reibnocken (16) an der anderen Seite und umgekehrt angeordnet ist.
Federbeinlager (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibnocken (20, 21) zwischen den Taschen (19) des Käfigs (18) angeordnet sind und aus zwei in radialer Richtung durch einen Freiraum (22) beabstandeten Segmenten bestehen.
Federbeinlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (12, 18) aus einem gummielastischen Material oder aus einem elastischen Kunststoff gefertigt ist.
Federbeinlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (2) und das Gehäuseunterteil (3) aus einem Kunststoff bestehen und durch Verschnappung formschlüssig miteinander verbunden sind.