DE10042677A1 - Bearing for rotatable support of a spring seat in motor vehicle suspension struts comprises a housing consisting of top and bottom components which are provided with low-friction contact zones - Google Patents
Bearing for rotatable support of a spring seat in motor vehicle suspension struts comprises a housing consisting of top and bottom components which are provided with low-friction contact zonesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein Federbeinlager, vorgesehen für das Fahrgestell bzw. die Radaufhängung oder Radführung eines Fahrzeugs. Das Federbein umfaßt einen Stoßdämpfer und eine den Stoßdämpfer umschlie ßende Schraubenfeder, wobei das Federbein über Anlenkpunkte mit einem Achsschenkel und einer Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Zwischen dem Federbein und der Fahrzeugkarosserie ist zur Erzielung einer drehbaren Ab stützung einer Federauflage, an der sich die Schraubenfeder abstützt, ein Axialwälzlager angeordnet, welches in einem zweiteiligen Gehäuse eingesetzt und abgedichtet ist.The invention relates to a housing for a suspension strut bearing, provided for the Chassis or the wheel suspension or wheel guide of a vehicle. The Strut includes a shock absorber and encloses the shock absorber ßing coil spring, the strut via articulation points with a Stub axle and a vehicle body is connected. Between the Suspension strut and the vehicle body is to achieve a rotatable Ab support of a spring support on which the coil spring is supported Axial roller bearing arranged, which is used in a two-part housing and is sealed.
In der Fahrwerkstechnik für Kraftfahrzeuge versteht man unter dem Bauteil Federbein die Kombination eines Teleskopstoßdämpfers mit einer Schrauben feder großen Durchmessers, die sich in tellerförmigen Auflagen gegenüber dem Stoßdämpfer und der Karosserie des Fahrzeugs abstützt. Bei Personen kraftwagen werden sogenannte McPherson-Federbeine eingesetzt, bei denen ein Federbeinrohr und eine die Radlagerung aufnehmende Konstruktion eine Einheit bilden. Die Kolbenstange des Federbein-Stoßdämpfers ist dabei am oberen Ende über ein Gummilager mit der Karosserie verbunden. Die zweite Verbindung wird von einem sogenannten Querlenker hergestellt. Beim Lenken des Fahrzeugs schwenkt die Einheit um die Kolbenstange des Stoßdämpfers. Die untere Schraubenfederauflage ist fest mit dem äußeren Rohr des Feder beins verbunden. Beim Lenkvorgang bewegt sich die Schraubenfederauflage, wobei eine Reibkraft zwischen der Feder und ihrer Auflage zu überwinden ist. Um den Widerstand beim Lenken zu reduzieren und die Funktion der Schrau benfeder zu verbessern, ist im Bereich der oberen Schraubenfeder-Auflage ein Wälzlager angeordnet. Die Kräfte, die das Wälzlager aufnehmen muß, sind vorwiegend axial wirkende Gewichtskräfte und Stoßbelastungen sowie durch die Federanordnung ausgelöste Querkräfte, so daß als geeignetes Wälzlager ein Axial-Rillenkugellager eingesetzt ist. Dieses Axiallager muß sich neben einer reibungsarmen Beweglichkeit und einer betriebssicheren Lastübertra gung weiterhin der Elastizität des Gesamtaggregates Federbein- Radaufhängung anpassen. Dazu ist das Wälzlager in einem zweigeteilten Ge häuse eingesetzt und auf Lebensdauer geschmiert. Die Gehäuseteile bilden im Bereich einer Trennfuge eine Labyrinthdichtung. Gleichzeitig sind die Gehäu seteile mittels einer Verschnappung zusammenfügt.In chassis technology for motor vehicles, the component is understood Strut the combination of a telescopic shock absorber with a screw spring of large diameter, which are opposed in plate-shaped pads supports the shock absorber and the body of the vehicle. For people So-called McPherson struts are used in motor vehicles, in which a shock absorber tube and a structure that accommodates the wheel bearing Form unity. The piston rod of the shock absorber is on connected to the body via a rubber bearing. The second Connection is made by a so-called wishbone. When steering of the vehicle, the unit swings around the piston rod of the shock absorber. The lower coil spring support is fixed to the outer tube of the spring legs connected. During the steering process, the coil spring support moves, a frictional force between the spring and its support must be overcome. To reduce the resistance when steering and the function of the screw To improve benfeder is in the area of the upper coil spring support Rolling bearings arranged. The forces that the rolling bearing must absorb are predominantly axially acting weight and shock loads as well as by the spring arrangement triggered transverse forces, so that as a suitable roller bearing an axial deep groove ball bearing is used. This thrust bearing must be next to low-friction mobility and reliable load transfer the elasticity of the overall suspension strut Adjust the wheel suspension. For this purpose, the rolling bearing is in a split ge housing inserted and lubricated for life. The housing parts form in Area of a joint a labyrinth seal. At the same time, the housings assembles parts by means of a snap.
Die DE 690 01 377 T2 zeigt ein gattungsbildendes Federbeinlager, versehen mit einem Axialwälzlager. Jedem Lagerring ist ein Gehäuseteil zugeordnet, die mit zueinander vorstehenden und gegenseitig überlappenden Vorsprüngen versehen sind, die mittels einer Verschnappung zusammengefügt sind. Dabei kommt es zu einer unmittelbaren gegenseitigen Abstützung der Gehäuseteile im Bereich der Kontaktzonen. Eine derartig gestaltete Labyrinthdichtung zeigt im Betrieb häufig einen sogenannten Stip-Slick-Effekt. Dieser resultiert aus dem gegenseitigen Kontakt der Gehäuseteile im Bereich der Labyrinthdich tung, der beispielsweise durch Unrundheiten der Lagerringe entstehen kann, die das jeweilige Gehäuseteil mit dem zugehörigen Labyrinthbereich deformie ren. Weiterhin kann eine Lasteinleitung in das Federbeinlager zu einer Defor mation der Gehäuseteile führen, verbunden mit einer verstärkten Anlage bzw. Abstützung der Kontaktflächen, die ebenfalls einen Stip-Slick-Effekt auslösen. Bei Federbeinen gemäß dem bekannten Aufbau treten weiterhin als Vorstufe des Stip-Slick-Effektes Schleifgeräusche am Federbeinlager auf, die ebenfalls weder von den Fahrzeugherstellern noch vom Endkunden akzeptiert werden.DE 690 01 377 T2 shows a generic strut mount provided with an axial roller bearing. A housing part is assigned to each bearing ring with protruding and mutually overlapping projections are provided, which are assembled by means of a snap. there there is an immediate mutual support of the housing parts in the area of the contact zones. Such a labyrinth seal shows a so-called stip-slick effect in operation. This results from the mutual contact of the housing parts in the area of the labyrinth tion, which can arise, for example, from out of roundness of the bearing rings, which deform the respective housing part with the associated labyrinth area ren. Furthermore, a load introduction into the strut bearing to a Defor mation of the housing parts, connected to a reinforced system or Support of the contact surfaces, which also trigger a stip-slick effect. With struts according to the known structure continue to act as a preliminary stage of the stip-slick effect grinding noises on the strut bearing, which also neither accepted by the vehicle manufacturers nor by the end customer.
Die Nachteile der bekannten Federbeinlagerung berücksichtigend, ist es Auf gabe der vorliegenden Erfindung, für ein Federbeinlager eine Labyrinthdich tung mit geräuschoptimierten Kontaktzonen zu schaffen.Taking into account the disadvantages of the known strut mounting, it is up gave the present invention, for a strut bearing a labyrinth to create with noise-optimized contact zones.
Die Aufgabenstellung berücksichtigend ist das erfindungsgemäße Federbein lager mit Gehäuseteilen versehen, bei denen zumindest die Kontaktzonen rei bungsmindernd ausgelegt sind. Der nachteilige Stip-Slick-Effekt wird damit wirksam unterbunden bzw. deutlich reduziert. Gleichzeitig wird eine nachteilige Geräuschentwicklung unterbunden. In vorteilhafter Weise ermöglicht die Erfin dung eine Toleranzfelderweiterung der eingesetzten Gehäuseteile, was sich vorteilhaft auf die Herstellkosten auswirkt. In gleicher Weise kann das erfin dungsgemäß gestaltete Federbeinlager mit Lagerringen bestückt werden, bei dem die Toleranz außerdem hinsichtlich der Rundheit erweitert werden kann. Die sich gegenseitig abstützenden Bereiche bzw. Abschnitte der Gehäuseteile können unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Kontaktzonen enger ausgefegt werden, wodurch sich die Dichtwirkung der La byrinthdichtung verbessert mit dem Vorteil, eine höhere Lebensdauer des Fe derbeinlagers zu erzielen. Durch die Erfindung wird weiterhin ein reduziertes Lagerreibmoment des Federbeinlagers erzielt, was sich unmittelbar auf den Lenkungskomfort des Fahrzeugs auswirkt. Die erfindungsgemäße partielle Beschichtung, ausschließlich im Bereich der Kontaktzonen kann vorteilhaft kostengünstig hergestellt werden. Taking the task into account is the shock absorber according to the invention bearing provided with housing parts in which at least the contact zones are designed to reduce exercise. The disadvantageous stip-slick effect effectively prevented or significantly reduced. At the same time it becomes a disadvantage Noise development prevented. The Erfin advantageously enables a tolerance range expansion of the housing parts used, which is has an advantageous effect on the manufacturing costs. In the same way this can be invented Shock absorber bearings designed in accordance with the invention can be fitted with bearing rings which the tolerance can also be expanded in terms of roundness. The mutually supporting areas or sections of the housing parts can take into account the friction-reducing according to the invention Contact zones are swept closer, whereby the sealing effect of the La byrinth seal improves with the advantage of a longer life of the Fe to achieve derbein camp. The invention further reduces Bearing friction moment of the strut bearing achieved what directly affects the Steering comfort affects the vehicle. The partial according to the invention Coating only in the area of the contact zones can be advantageous can be produced inexpensively.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der ab hängigen Ansprüche, die nachfolgend näher erläutert werden.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of pending claims, which are explained in more detail below.
Zur Erzielung einer optimalen Abdichtung ist das erfindungsgemäß ausgebil dete Federbeinlager mit Gehäuseteilen versehen, bei denen sowohl das radial innenseitig als auch das radial außenseitig des Axiallagers angeordnete Laby rinth reibungsmindernde Kontaktzonen aufweist. Diese Maßnahme sorgt für eine umfassende Abdichtung des Federbeinlagers ohne eine nachteilige Erhö hung des Lagerreibmomentes.To achieve an optimal seal, this is in accordance with the invention Dete strut mount with housing parts, both of which the radial inside as well as the Laby arranged radially outside of the thrust bearing rinth has friction-reducing contact zones. This measure ensures a comprehensive sealing of the shock absorber bearing without an adverse increase the bearing friction torque.
Zur Erzielung von reibungsmindernden Kontaktzonen schließt die Erfindung verschiedene Maßnahmen ein, wie beispielsweise die Verwendung eines rei bungsoptimierten Grundwerkstoffs zur Herstellung der Gehäuseteile. Alternativ dazu kann der Grundwerkstoff im Bereich der Kontaktzonen mit reibungsmin dernden Zusätzen versehen werden. Als Zusatz eignet sich beispielsweise ein Trockenschmierstoff, mit dem die Kontaktzonen beschichtet oder beaufschlagt werden. Dazu eignet sich beispielsweise Graphit, oder ein Talkumpulver. Für die Beschichtung ist vorzugsweise PTFE vorgesehen, wobei PTFE gleichfalls in die Kontaktzonen eingelagert werden kann. Die Erfindung schließt weiterhin aus Kunststoff hergestellte Gehäuseteile ein, wobei zumindest die Kontaktzo nen mit Molybdändisulfid versetzt oder beschichtet sind.To achieve friction-reducing contact zones, the invention closes take various measures, such as using a rei Exercise-optimized base material for the manufacture of the housing parts. alternative the base material in the area of the contact zones can be changing additives. A suitable addition is, for example Dry lubricant with which the contact zones are coated or applied become. Graphite or talcum powder is suitable for this. For the coating is preferably provided with PTFE, with PTFE likewise can be stored in the contact zones. The invention further closes Housing parts made of plastic, with at least the contact are mixed or coated with molybdenum disulfide.
Als geeigneter Grundwerkstoff für die Gehäuseteile ist Kunststoff vorgesehen, der mittels geeigneter Armierungselemente eine ausreichende Festigkeit er hält. Als Grundwerkstoff eignet sich weiterhin ein glasfaserverstärkter Kunst stoff, wie PA 66 oder ein durch Kohlefasern verstärkter Kunststoff.Plastic is provided as a suitable base material for the housing parts, which he holds sufficient strength by means of suitable reinforcing elements. A glass fiber-reinforced plastic, such as PA 66 or a plastic reinforced with carbon fibers, is also suitable as the base material.
Zur Ausbildung der Labyrinthdichtung ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß vorstehende Abschnitte bzw. Bereiche eines Gehäuseteils in das zugehö rige weitere Gehäuseteil eingepaßt sind bzw. von diesem umschlossen sind, unter Bildung eines Labyrinths. In einer Überdeckungszone bzw. Überlap pungszone sind die Gehäuseteile mit zumindest partiell zueinander ausge richteten Vorsprüngen oder Nasen versehen, die im eingebauten Zustand radial überdeckt sind und dabei formflüssig verschnappen oder verrasten. Bei spielsweise kann dazu ein Gehäuseteil mit Nasen versehen sein, die im einge bauten Zustand in eine Umlaufnut des zugehörigen weiteren Gehäuseteils ver schnappen.According to the invention, in order to form the labyrinth seal, that protruding sections or areas of a housing part in the zugehö rige further housing part are fitted or are enclosed by this, forming a labyrinth. In a coverage zone or overlap pungzone are the housing parts with at least partially from each other directed projections or lugs provided that radially when installed are covered and snap or snap into place. at for example, a housing part can be provided with lugs, which in the built state ver in a circumferential groove of the associated further housing part grab.
Das Ziel eine geräuschoptimierte Labyrinthdichtung zu schaffen, wird erfin dungsgemäß auch erreicht, indem die vorgeschlagenen Änderungen, bei spielsweise die Beschichtung, nur an einem der beiden Gehäuseteile ausge führt ist.The goal of creating a noise-optimized labyrinth seal is invented also achieved according to the proposed changes, at for example the coating, only on one of the two housing parts leads is.
Die Erfindung schließt weiterhin Gehäuseteile ein, von denen eines mit einer vorzugsweise umlaufend angeordneten Dichtlippe versehen ist, die in einer Einbaulage schleifend an dem zugehörigen weiteren Gehäuseteil abgestützt ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen reibungsmindernden Kontaktzone bewirkt eine derartige schleifende Dichtlippe eine vernachlässigbare Erhöhung des Lagerreibmomentes, das gegenüber einer verbesserten Dichtwirkung ver nachlässigbar ist.The invention further includes housing parts, one of which with a preferably circumferentially arranged sealing lip is provided, which in a Installation position supported on the associated additional housing part is. Because of the friction-reducing contact zone according to the invention such a sliding sealing lip is a negligible increase in Bearing friction torque ver compared to an improved sealing effect is negligible.
Anhand von Ausführungsbeispielen, dargestellt in zwei Figuren, wird die Erfin dung näher erläutert. Es zeigen:Based on exemplary embodiments, shown in two figures, the inventor explained in more detail. Show it:
Fig. 1 ein Federbeinlager in einem Halbschnitt; Figure 1 shows a strut mount in a half section.
Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung die Einzelheit "Z" gemäß Fig. 1 FIG. 2 shows the detail “Z” according to FIG. 1 in an enlarged representation
Die Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Federbeinlagers 1, umfassend ein Gehäu seoberteil 2 sowie ein Gehäuseunterteil 3, zwischen denen ein Axialwälzlager 4 angeordnet ist. Im eingebauten Zustand stützt sich das Federbeinlager 1 über das Gehäuseoberteil 2 zumindest mittelbar an einer Fahrzeugkarosserie ab. An dem Gehäuseunterteil 3, ausgebildet als eine Federauflage ist eine Schraubenfeder des Federbeins zentriert. Das Axialwälzlager 4 umfaßt zwei Lagerringe, wobei ein erster Lagerring 5 dem Gehäuseoberteil 2 und der zweite Lagerring 6 dem Gehäuseunterteil 3 zugeordnet ist. Im Bereich einer Trennfuge 7 sind die Gehäuseteile 2 und 3 formschlüssig zusammengefaßt. Dazu weist das Gehäuseunterteil 3 stirnseitig zwei umlaufende, radial zueinan der beabstandete Borde 8a, 8b auf, die eine stirnseitige Nut 9 begrenzen, in denen der Lagerring 6 eingesetzt ist. Im eingebauten Zustand greifen die Bor de 8a, 8b in eine entsprechende stirnseitige Nut 10 des Gehäuseoberteils 2, wobei die Nut 10 radial von den Borden 11a, 11b begrenzt ist. Die Nut 10 in dem Gehäuseoberteil 2 dient weiterhin zur Aufnahme des Lagerrings 5. Die Borde 8a und 11b bzw. 8b und 11b sind so gestaltet, daß sich ein Labyrinth 12, 13 bildet, wodurch das Axialwälzlager 4 sowohl gegenüber einem Staub- oder Flüssigkeitseintrag abgedichtet ist, der die Lebensdauer des Axialwälzla gers 4 nachteilig beeinflußt und gleichzeitig einen Schmiermittelaustritt an dem Axiallager 4 unterbindet. Fig. 1 shows the structure of a strut bearing 1 , comprising a hous seoberteil 2 and a lower housing part 3 , between which an axial roller bearing 4 is arranged. In the installed state, the suspension strut bearing 1 is supported at least indirectly on a vehicle body via the upper housing part 2 . A coil spring of the spring strut is centered on the lower housing part 3 , designed as a spring support. The axial roller bearing 4 comprises two bearing rings, a first bearing ring 5 being assigned to the upper housing part 2 and the second bearing ring 6 being assigned to the lower housing part 3 . In the area of a parting line 7 , the housing parts 2 and 3 are combined in a form-fitting manner. For this purpose, the lower housing part 3 has two circumferential, radially spaced-apart ribs 8 a, 8 b on the end face, which delimit an end groove 9 in which the bearing ring 6 is inserted. In the installed state, the boron de 8 a, 8 b engage in a corresponding end groove 10 of the upper housing part 2 , the groove 10 being radially delimited by the rims 11 a, 11 b. The groove 10 in the upper housing part 2 also serves to receive the bearing ring 5 . The rims 8 a and 11 b or 8 b and 11 b are designed so that a labyrinth 12 , 13 forms, whereby the thrust roller bearing 4 is sealed both against a dust or liquid entry, which adversely affects the life of the Axialwälzla gers 4 and at the same time prevents lubricant from escaping from the axial bearing 4 .
Zur Erzielung eines verlängerten Labyrinths 12 greift der am Gehäuseoberteil 2 angeordnete Bord 11a in die Ringnut 15, welche von den am Gehäuseunterteil 3 angeordneten Borden 8a und 14 begrenzt ist. Im Bereich der Trennfuge 7 ist gleichzeitig eine formschlüssige Verschnappung 16 zwischen dem Gehäuseo berteil 2 und dem Gehäuseunterteil 3 vorgesehen. Dazu bildet der am Gehäu seunterteil 3 befindliche Bord 8b endseitig eine radial nach außen gerichtete Nase 17, die in eingebautem Zustand in eine innenseitige Umlaufnut 18 des Bordes 11b verrastet. Die Kontaktzonen 19a, 20a im Bereich des Labyrinths 12 sowie die Kontaktzonen 19b, 20b im Bereich des Labyrinths 13 sind dabei reibungsmindernd gestaltet. Diese Maßnahme erlaubt eine gegenseitige Ab stützung der Borde 8a, 11a bzw. 8b, 11b ohne eine nachteilige Geräu schentwicklung oder Erhöhung des Lagerreibmomentes. Folglich kompensiert ein derartiges Federbeinlager 1 auch eine unmittelbare gegenseitige Abstüt zung der Borde 8a und 11a bzw. 8b und 11b hervorgerufen durch eine La steinleitung in das Federbeinlager 1 oder aufgrund von Fertigungstoleranzen. To achieve an extended labyrinth 12 , the flange 11 a arranged on the upper housing part 2 engages in the annular groove 15 , which is delimited by the ribs 8 a and 14 arranged on the lower housing part 3 . In the area of the parting line 7 , a form-fitting snap 16 between the housing upper part 2 and the lower housing part 3 is provided at the same time. For this purpose, the board located on the lower housing part 3 b 8 b ends a radially outwardly directed nose 17 , which in the installed state engages in an internal circumferential groove 18 of the board 11 b. The contact zones 19 a, 20 a in the area of the labyrinth 12 and the contact zones 19 b, 20 b in the area of the labyrinth 13 are designed to reduce friction. This measure allows mutual support from the shelves 8 a, 11 a or 8 b, 11 b without an adverse noise development or increase in the bearing friction torque. Consequently, such a strut bearing 1 also compensates for a direct mutual support of the shelves 8 a and 11 a or 8 b and 11 b caused by a La stone line in the strut bearing 1 or due to manufacturing tolerances.
Die Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung, die Einzelheit "Z" gemäß Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab. Abweichend zu Fig. 1 sind die Borde 11a, 11b des Gehäuseoberteils 2 im Bereich der Kontaktzonen 19a, 19b mit Dichtlippen 21, 22 versehen. Die Anordnung und Lage der Dichtlippen 21, 22 sieht eine ständige Anlage bzw. Abstützung an der gegenüberliegenden Kon taktzone 20a, 20b vor, wodurch sich die Dichtwirkung des Labyrinths 12, 13 weiter verbessert. Aufgrund der reibungsmindernd gestalteten Kontaktzonen 19 a, 19b, 20a, 20b bewirkt auch die stetige Anlage der Dichtlippen 21, 22 keine nachteilige Erhöhung des Lagerreibmomentes. FIG. 2 shows an enlarged view, the detail "Z" according to FIG. 1 on an enlarged scale. In contrast to FIG. 1, the shelves are 11 a, 11 2 b of the upper housing part in the region of the contact zones 19 a, 19 b with sealing lips 21, 22. The arrangement and location of the sealing lips 21 , 22 provides for constant contact or support on the opposite contact zone 20 a, 20 b, which further improves the sealing effect of the labyrinth 12 , 13 . Because of the contact zones 19 a, 19 b, 20 a, 20 b designed to reduce friction, the constant contact of the sealing lips 21 , 22 does not cause any disadvantageous increase in the bearing friction torque.
11
Federbeinlager
Strut mounts
22
Gehäuseoberteil
Housing top
33
Gehäuseunterteil
Housing bottom
44
Axialwälzlager
thrust roller bearing
55
Lagerring
bearing ring
66
Lagerring
bearing ring
77
Trennfuge
parting line
88th
a Bord
a board
88th
b Bord
b board
99
Nut
groove
1010
Nut
groove
1111
a Bord
a board
1111
b Bord
b board
1212
Labyrinth
labyrinth
1313
Labyrinth
labyrinth
1414
Bord
shelf
1515
Ringnut
ring groove
1616
Verschnappung
snap fastening
1717
Nase
nose
1818
Umlaufnut
circumferential groove
1919
a Kontaktzone
a contact zone
1919
b Kontaktzone
b contact zone
2020
a Kontaktzone
a contact zone
2020
b Kontaktzone
b contact zone
2121
Dichtlippe
sealing lip
2222
Dichtlippe
sealing lip
Claims (14)
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Family Applications (1)
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