DE10018763A1 - Joint with an eccentrically and angularly adjustable bearing shell comprises a spherical element with a bore for the bearing shell which has a bore for an eccentrically and angularly adjustable bolt - Google Patents
Joint with an eccentrically and angularly adjustable bearing shell comprises a spherical element with a bore for the bearing shell which has a bore for an eccentrically and angularly adjustable boltInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gelenk mit einer exzentrisch und winkelig einstellbaren Gelenklagerhülse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a joint with an eccentric and angular adjustable spherical bearing sleeve according to the preamble of claim 1.
Bei dem hier zur Rede stehenden Gelenk handelt es sich insbesondere um ein Führungsgelenk für die Einstellung der Vorspur bzw. des Sturzwinkels der Räder eines Kraftfahrzeugs.The joint in question here is in particular a Guide joint for setting the toe-in or camber angle of the wheels Motor vehicle.
Zur Spureinstellung bzw. zur Sturzeinstellung sind bisher Lösungen mit Langlöchern und Exzenterschrauben oder einstellbare Spurstangen und Schiebemuffen bekannt. Die Anordnung einer Exzenterschraube in einem Langloch führt aufgrund der im Fahrwerksbereich hohen auftretenden Kräfte dazu, dass die Schraubenverbindung mit einer hohen Vorspannkraft beaufschlagt werden muß, da die von der Schraubenverbindung gehaltenen Fahrwerksbauteile diese hohen Kräfte über Reibschluß übertragen müssen, um eine Scherbeaufschlagung der Schraube zu vermeiden. Gleichzeitig werden im Fahrwerksbereich von Kraftfahrzeugen immer mehr Aluminiumlegierungsbauteile eingesetzt, da aufgrund der damit deutlich verringerten ungefederten Massen ein höherer Fahrkomfort im Fahrwerksbereich erzielbar ist. Es führt dies aber wiederum dazu, dass hohe Vorspannkräfte bei solchen Aluminiumlegierungsbauteilen zu einem Fließen des Werkstoffs führen und damit zu einer dauerhaften Beschädigung.So far, solutions with elongated holes and for lane adjustment or camber adjustment Eccentric screws or adjustable tie rods and sliding sleeves are known. The Arrangement of an eccentric screw in an elongated hole leads due to the im Chassis area high forces that cause the screw connection with a high preload must be applied, since that of the Chassis components held over these high forces Friction must be transmitted to apply shear to the screw avoid. At the same time, more and more are growing in the chassis area of motor vehicles Aluminum alloy components used because of the significantly reduced unsprung masses a higher driving comfort can be achieved in the chassis area. It However, this in turn leads to high pretensioning forces in such Aluminum alloy components cause the material to flow and thus to permanent damage.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Gelenk für die Spur- und Sturzeinstellung eines Fahrzeugs zu schaffen, welches die Problematik des Fließens des Werkstoffs aufgrund hoher Flächenpressungen vermeidet.The present invention is therefore based on the object of a joint for to create the lane and camber setting of a vehicle, which the problem avoids the flow of the material due to high surface pressures.
Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. To achieve this object, the invention has that specified in claim 1 Characteristics on. Advantageous refinements of this are in the further claims described.
Nach der Erfindung ist ein Gelenk mit einer exzentrisch und winkelig einstellbaren Gelenklagerhülse vorgesehen, wobei das Gelenk einen Gelenkaußenring und einen darin drehbar aufgenommenen Kugelkörper aufweist, wobei der Kugelkörper eine Durchgangsbohrung besitzt und die Gelenklagerhülse darin aufgenommen ist und die Gelenklagerhülse eine exzentrische Aufnahmebohrung für einen Bolzen besitzt derart, dass der Bolzen relativ zum Außenring exzentrisch und winkelig einstellbar ist.According to the invention, a joint with an eccentric and angularly adjustable Joint bearing sleeve provided, the joint an outer joint ring and a has rotatably received spherical body, the spherical body a Has through hole and the spherical bearing sleeve is received and the Spherical bearing sleeve has an eccentric mounting hole for a bolt in such a way that the bolt can be adjusted eccentrically and angularly relative to the outer ring.
Durch die in der Gelenklagerhülse vorhandene exzentrische Durchgangsbohrung wird erreicht, dass durch eine Verdrehung des Kugelkörpers relativ zum Gelenkaußenring eine exzentrische Anordnung des in der Aufnahmebohrung der Gelenklagerhülse angeordneten Bolzens erreicht wird. Gleichzeitig kann der Kugelkörper auch relativ zur Längsmittelachse des Gelenkaußenrings verschwenkt werden, so dass eine winkelige Einstellung der Längsmittelachse des Bolzens relativ zur Längsmittelachse des Gelenkaußenrings möglich ist.Due to the eccentric through hole in the spherical bearing sleeve achieved that by rotating the spherical body relative to the outer joint ring an eccentric arrangement of the in the receiving bore of the spherical bearing sleeve arranged bolt is reached. At the same time, the spherical body can also be relative to Longitudinal central axis of the outer joint ring are pivoted so that an angular Setting the longitudinal central axis of the bolt relative to the longitudinal central axis of the Joint outer ring is possible.
Zur Vereinfachung der Fertigung des erfindungsgemäßen Gelenks ist es vorgesehen, dass die Gelenklagerhülse quer zu ihrer Längsrichtung geteilt ausgebildet ist derart, dass die Gelenklagerhülsenhälften in die Durchgangsbohrung des Kugelkörpers einpreßbar sind. Es können damit jeweils identische Gelenklagerhülsenhälften gefertigt und in die Durchgangsbohrung des Kugelkörpers beidseitig eingepresst werden, so dass sie mit ihren Stirnflächen einander gegenüberliegend in die Durchgangsbohrung des Kugelkörpers aufgenommen werden können.To simplify the manufacture of the joint according to the invention, it is provided that that the spherical bearing sleeve is designed to be divided transversely to its longitudinal direction in such a way that the spherical bearing sleeve halves can be pressed into the through hole of the spherical body are. It can thus be manufactured in each case identical spherical bearing sleeve halves and in the Through hole of the spherical body are pressed in on both sides, so that they with their end faces opposite each other in the through hole of Ball body can be included.
Die Gelenklagerhülsenhälften besitzen nach einer vorteilhaften Ausführungsform einen Anlaufbund zur Abstützung an Anlaufflächen des Kugelkörpers, so dass die Eindringtiefe der Gelenklagerhülsenhälfte in die Durchgangsbohrung des Kugelkörpers durch das Aufeinanderliegen der Anlaufflächen des Kugelkörpers mit dem Anlaufbund der Hülsenhälften begrenzt ist.The spherical bearing sleeve halves have an advantageous embodiment Thrust collar for support on thrust surfaces of the spherical body, so that the penetration depth the joint bearing sleeve half in the through hole of the spherical body through the The contact surfaces of the spherical body lie on one another with the contact collar Sleeve halves is limited.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Gelenklagerhülsenhälften in ihren Aufnahmebohrungen für den Bolzen ein Formschlussprofil zum Formschluss mit einem komplementär ausgebildeten Profil am Bolzen besitzen derart, dass der Kugelkörper mittels Kraftbeaufschlagung auf den Bolzen gedreht werden kann, so dass die Bolzenlängsmittelachse relativ zur Gelenkmittelachse versetzt werden kann und somit eine exzentrische Anordnung der Mittelachse des Bolzens relativ zur Längsmittelachse des Gelenkaußenrings möglich ist. According to a further advantageous development of the invention, it is provided that the spherical bearing sleeve halves in their mounting holes for the bolt Positive locking profile for positive locking with a complementary profile on Bolts have such that the spherical body by applying force to the Bolt can be rotated so that the longitudinal axis of the bolt is relative to Joint center axis can be offset and thus an eccentric arrangement of the Central axis of the bolt relative to the longitudinal central axis of the outer joint ring is possible.
Nach einer Alternative hierzu kann an einer oder den Gelenklagerhülsenhälften an einem von außen zugänglichen Bereich auch ein Profil zum Eingriff mit einem Werkzeug wie beispielsweise eine Abflachung oder ein Vierkantprofil zum Eingriff mit einem Maulschlüssel zum Verdrehen des Kugelkörpers vorgesehen sein.An alternative to this can be on one or the joint bearing sleeve halves on one externally accessible area also a profile for engaging with a tool such as for example, a flat or a square profile for engagement with one An open-end wrench can be provided for turning the spherical body.
Nach der Erfindung ist es dabei vorgesehen, dass der Bereich zwischen dem Außenring und den Gelenklagerhülsenhälften mittels zweier Dichtungsbalge abgedichtet ist, wobei diese am Außenring und an den Gelenklagerhülsenhälften mittels Spannringen festgelegt werden können.According to the invention, it is provided that the area between the outer ring and the spherical bearing sleeve halves is sealed by means of two sealing bellows, wherein these on the outer ring and on the spherical bearing sleeve halves by means of clamping rings can be set.
Zur Erleichterung der Relativbewegung zwischen dem Kugelkörper und dem Gelenkaußenring ist es vorgesehen, dass der Kontaktbereich zwischen dem Hohlkörper und dem Außenring eine Gleitschicht besitzt, die insbesondere Polytetraflouräthylen aufweisen kann.To facilitate the relative movement between the spherical body and the Joint outer ring is provided that the contact area between the hollow body and the outer ring has a sliding layer, in particular polytetrafluoroethylene can have.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:The invention is explained below with reference to the drawing. This shows in:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Gelenks nach der Erfindung; Figure 1 is a sectional view of a joint according to the invention.
Fig. 2 eine Seitenansicht von links auf das Gelenk nach Fig. 1; Fig. 2 is a left side view of the joint of Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische und ausschnittsweise Darstellung einer Hinterachse eines Kraftfahrzeugs mit zwei Gelenken zur Einstellung des Sturzwinkels; und Figure 3 is a schematic and partial representation of a rear axle of a motor vehicle with two joints for adjusting the camber angle. and
Fig. 4 eine schematische perspektivische Darstellung einer Radaufhängung mit einem Gelenk zur Einstellung der Vorspur. Fig. 4 is a schematic perspective view of a wheel suspension with a joint for adjusting the toe-in.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt in einer Schnittansicht eine Ausführungsform eines Gelenks nach der Erfindung. Das Gelenk weist einen Gelenkaußenring 1 auf, in dessen Innenseite eine kugelsegmentförmige Kontaktfläche 2 ausgebildet ist, an der über ein Gleitschicht aus Polytetraflourethylen ein Kugelkörper 3 eine Gleitbewegung relativ zur Kontaktfläche 2 ausführen kann. Fig. 1 of the drawing shows a sectional view of an embodiment of a joint according to the invention. The joint has an outer joint ring 1, on the inside of which a spherical segment-shaped contact surface 2 is formed, on which a spherical body 3 can perform a sliding movement relative to the contact surface 2 via a sliding layer made of polytetrafluoroethylene.
Der Kugelkörper 3 weist eine Durchgangsbohrung 4 auf, in der sich eine Gelenklagerhülse 5 angeordnet befindet, wobei sich die Gelenklagerhülse 5 aus zwei Gelenklagerhülsenhälften 6, 7 zusammensetzt, die in die Durchgangsbohrung 4 von beiden Seiten der Durchgangsbohrung 4 her eingepresst werden können.The spherical body 3 has a through hole 4 in which a joint bearing sleeve 5 is arranged, the joint bearing sleeve 5 being composed of two joint bearing sleeve halves 6 , 7 which can be pressed into the through hole 4 from both sides of the through hole 4 .
Die Anordnung der Gelenklagerhülsenhälften 6, 7 in der Durchgangsbohrung 4 ist dabei so getroffen, dass sich die Stirnflächen 8 der Gelenklagerhülsenhälften 6, 7 mit einem kleinen Spalt 9 zwischen sich gegenüberliegen.The arrangement of the spherical bearing sleeve halves 6 , 7 in the through bore 4 is such that the end faces 8 of the spherical bearing sleeve halves 6 , 7 lie opposite one another with a small gap 9 .
Zur Anordnung der beiden Gelenklagerhülsenhälften 6, 7 werden diese von beiden Seiten in die Durchgangsbohrung 4 eingepreßt, so dass ein Anlaufbund 10 an den jeweiligen Gelenklagerhülsenhälften 6, 7 an einer Anlauffläche 11 des Kugelkörpers 3 zur Anlage kommt.To arrange the two spherical bearing sleeve halves 6 , 7 , they are pressed into the through hole 4 from both sides, so that a thrust collar 10 on the respective spherical bearing sleeve halves 6 , 7 comes into contact with a contact surface 11 of the spherical body 3 .
Zur Abdichtung der Kontaktfläche 2 ist beidseits der Durchgangsbohrung 4 ein Dichtungsbalg 12 vorgesehen, der über Spannringe 13 sowohl an der Zylinderaußenfläche 14 als auch an einem Innenabsatz 15 des Gelenkaußenrings 1 lösbar festgelegt werden kann.To seal the contact surface 2 , a sealing bellows 12 is provided on both sides of the through-bore 4 , which can be releasably secured via clamping rings 13 both on the cylinder outer surface 14 and on an inner shoulder 15 of the outer joint ring 1 .
Die aus den beiden Gelenklagerhülsenhälften 6, 7 gebildete Gelenklagerhülse 5 weist eine exzentrische Durchgangsbohrung 16 auf, in die ein in der Zeichnung nicht dargestellter Bolzen eingesetzt werden kann. Die Gelenklagerhülsenhälften 6, 7 besitzen jeweils im Bereich ihrer Zylinderaußenflächen 14 ein Formschlussprofil 17, welches mit einem komplementär ausgebildeten Profil am Bolzen in Eingriff steht, so dass durch eine Kraftbeaufschlagung des Bolzens eine Drehbewegung des Kugelkörpers 3 an der Kontaktfläche 2 relativ zum Gelenkaußenring 1 herbeigeführt werden kann. Aufgrund der näher aus Fig. 2 ersichtlichen exzentrischen Lage der Durchgangsbohrung 16 relativ zur Längsmittelachse 18 des Kugelkörpers 2 führt diese Relativbewegung des Kugelkörpers 2 zum Gelenkaußenring 1 zu einer Verstellmöglichkeit der Längsmittelachse 19 der Durchgangsbohrung 16 der Gelenklagerhülse 6 relativ zur Längsmittelachse 18 des Kugelkörpers 2 (Fig. 2).The spherical bearing sleeve 5 formed from the two spherical bearing sleeve halves 6 , 7 has an eccentric through bore 16 into which a bolt, not shown in the drawing, can be inserted. The spherical bearing sleeve halves 6 , 7 each have a positive-locking profile 17 in the area of their outer cylinder surfaces 14 , which is in engagement with a complementarily designed profile on the bolt, so that a rotational movement of the spherical body 3 on the contact surface 2 relative to the outer joint ring 1 is brought about by applying force to the bolt can. Due to the eccentric position of the through hole 16 relative to the longitudinal central axis 18 of the spherical body 2 , which can be seen in more detail in FIG. 2, this relative movement of the spherical body 2 to the outer joint ring 1 leads to an adjustment possibility of the longitudinal central axis 19 of the through bore 16 of the spherical bearing sleeve 6 relative to the longitudinal central axis 18 of the spherical body 2 ( FIG . 2).
Wie es ohne weiteres anhand von Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich ist, kann der Kugelkörper 2 auch im Winkel relativ zur Längsmittelachse 20 des Gelenkaußenrings 1 verstellt werden, so dass letztlich der in der Durchgangsbohrung 16 angeordnete Bolzen relativ zum Außenring 1 sowohl exzentrisch als auch winkelig einstellbar ist. Readily as with reference to FIG. 1 of the drawing, the spherical body 2 also in the angle can be adjusted relative to the longitudinal center axis 20 of the joint outer ring 1, so ultimately disposed in the through hole 16 bolt that relative to the outer ring 1, both eccentrically and angularly is adjustable.
Fig. 3 der Zeichnung zeigt nun ein Anwendungsbeispiel des Gelenks nach der Erfindung zur Sturzeinstellung eines an einer Fahrbahnoberfläche 21 abrollenden Rades 22. Ein Radträger 23 ist über zwei Gelenke 24 nach der Erfindung an obere und untere Querlenker 25, 26 gekoppelt. Zur Einstellung des Sturzwinkels 27 werden die Kugelkörper 2 der beiden Gelenke 24 über in den Durchgangsbohrungen 16 der Gelenke 24 angeordnete Bolzen gegenüber den Längsmittelachsen 20 der Gelenkaußenringe 1 verdreht, so dass sich eine Bewegung gemäß dem Doppelpfeil 28 nach Fig. 3 der Zeichnung und damit eine Veränderung des Sturzwinkels 27 ergibt. Fig. 3 of the drawings, there is shown an example of application of the joint according to the invention for adjusting a camber rolling on a road surface 21 wheel 22. A wheel carrier 23 is coupled to upper and lower wishbones 25 , 26 via two joints 24 according to the invention. For adjusting the camber angle 27, the spherical body will be 2 of the two joints 24 twisted about arranged in the through holes 16 of the joints 24 pins in relation to the longitudinal central axes 20 of the joint outer ring 1, then a movement that according to the double arrow 28 in FIG. 3 of the drawing, and thus a Change of the camber angle 27 results.
Fig. 4 der Zeichnung zeigt nun ein Anwendungsbeispiel des Gelenks nach der Erfindung zur Einstellung der Vorspur an einem Fahrzeugrad. Ein Gelenk 24 befindet sich zwischen dem Radträger 23 und einem vorderen unteren Querlenker 29 angeordnet, so dass durch eine Bewegung des Kugelkörpers 2 relativ zum Gelenkaußenring 1, wie sie vorstehend beschrieben wurde, eine Einstellung gemäß dem Doppelpfeil 30 der Vorspur des Rades 22 relativ zum Längslenker 31 möglich ist. Fig. 4 of the drawing now shows an application example of the joint according to the invention for adjusting the toe-in on a vehicle wheel. A joint 24 is arranged between the wheel carrier 23 and a front lower wishbone 29 , so that by moving the spherical body 2 relative to the outer joint ring 1 , as described above, an adjustment according to the double arrow 30 of the toe-in of the wheel 22 relative to the trailing arm 31 is possible.
Durch die verglichen mit bekannten Lösungen grosse Kontaktfläche 2 wird die Flächenpressung im Kontaktbereich zwischen Aussenring 1 und Kugelkörper 3 deutlich verringert und damit die Gefahr einer Beschädigung durch hohe Flächenpressungen vermieden.Due to the large contact surface 2 compared to known solutions, the surface pressure in the contact area between the outer ring 1 and the spherical body 3 is significantly reduced and the risk of damage from high surface pressures is thus avoided.
Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen. With regard to the features of the invention not explained in detail above otherwise expressly referred to the claims and the drawing.
11
Gelenkaußenring
Outer joint ring
22
Kontaktfläche
Contact area
33rd
Kugelkörper
Spherical body
44
Durchgangsbohrung
Through hole
55
Gelenklagerhülse
Spherical bearing sleeve
66
Gelenklagerhülsenhälfte
Spherical bearing sleeve half
77
Gelenklagerhülsenhälfte
Spherical bearing sleeve half
88th
Stirnfläche
Face
99
Spalt
gap
1010th
Anlaufbund
Start-up covenant
1111
Anlauffläche
Contact area
1212th
Dichtungsbalg
Sealing bellows
1313
Spannringe
Tension rings
1414
Zylinderaußenfläche
Cylinder outer surface
1515
Innenabsatz
Interior heel
1616
exzentrische Durchgangsbohrung
eccentric through hole
1717th
Formschlussprofil
Positive locking profile
1818th
Längsmittelachse
Longitudinal central axis
1919th
Längsmittelachse
Longitudinal central axis
2020th
Längsmittelachse
Longitudinal central axis
2121
Fahrbahnoberfläche
Road surface
2222
Rad
wheel
2323
Radträger
Wheel carrier
2424th
Gelenk
joint
2525th
Querlenker
Wishbones
2626
Querlenker
Wishbones
2727
Sturzwinkel
Camber angle
2828
Pfeil
arrow
2929
vorderer unterer Querlenker
lower front wishbone
3030th
Pfeil
arrow
3131
Längslenker
Trailing link
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