DE102010003959A1 - Hülsengelenk für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Uwe Steinkamp
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Abstract

Hülsengelenk für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (2) und einer sich in einer axialen Richtung (z) beidseitig aus dem Gehäuse (2) heraus erstreckenden, eine axial durchgehende Hülsenöffnung (17) und einen Lagerbereich (10) aufweisenden Lagerhülse (7), die mittels des Lagerbereichs (10) bewegbar in dem Gehäuse (2) gelagert ist, wobei im axialen Abstand zur axialen Mitte (29) des Lagerbereichs (10) in der Hülsenöffnung (17) angeordnete Kraftsensoren (34, 35, 36) vorgesehen sind, mittels welchen mechanische Belastungen der Lagerhülse (7) erfassbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hülsengelenk für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, einer sich in einer axialen Richtung beidseitig aus dem Gehäuse heraus erstreckenden, eine axial durchgehende Hülsenöffnung und einen Lagerbereich aufweisenden Lagerhülse, die mittels des Lagerbereichs bewegbar in dem Gehäuse gelagert ist.
  • Zur Ermittlung der aktuellen Belastung eines solchen Hülsengelenks kann dieses mit Kraftsensoren ausgestattet werden. In bisherigen Versuchen wurden die Kraftsensoren an der Außenmantelfläche der Kugelhülse im Bereich der Dichtungsanordnung angebracht, was aber zu erheblichen Funktionseinschränkungen führte, da die Dichtungsanordnung bei starken Auslenkungen des Gelenks durch die Sensorik zerstört werden konnte. Entsprechendes gilt für den Elastomerkörper eines als Gummilager ausgebildeten Hülsengelenks.
  • Die DE 103 58 763 B4 offenbart ein Kugelhülsengelenk für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, einer sich beidseitig aus dem Gehäuse heraus erstreckenden und eine Durchgangsbohrung und einen Lagerbereich aufweisenden Kugelhülse, die mit dem Lagerbereich derart in dem Gehäuse gelagert ist, dass von der Kugelhülse und von dem Gehäuse zwei relativ zueinander drehbare und schwenkbare Gelenkteile gebildet sind, wobei an einem der Gelenkteile ein Sensor angeordnet ist, der mit einem an dem anderen Gelenkteil angeordneten Signalgeber in Wechselwirkung steht. Dabei sind sowohl der Sensor als auch der Signalgeber zwischen der Durchgangsbohrung und dem Gehäuse angeordnet. Die Kugelhülse weist eine Innenhülse und eine konzentrisch zu dieser angeordnete Außenhülse auf, wobei im Lagerbereich der Kugelhülse zwischen der Innenhülse und der Außenhülse ein Hohlraum ausgebildet ist, in welchem der Sensor angeordnet ist.
  • Der Sensor dieses Kugelhülsengelenks ist zur Erfassung der Auslenkung des Gelenks vorgesehen und eignet sich nicht oder nur eingeschränkt zur Erfassung der Gelenkbelastung.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hülsengelenk der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Belastung des Hülsengelenks erfassbar ist, ohne die Funktion einer Dichtungsanordnung oder eines Elastomerkörpers zu beeinträchtigen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Hülsengelenk nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
  • Das erfindungsgemäße Hülsengelenk für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Gehäuse, eine sich in einer axialen Richtung beidseitig aus dem Gehäuse heraus erstreckende, eine axial durchgehende Hülsenöffnung und einen Lagerbereich aufweisende Lagerhülse, die mittels des Lagerbereichs bewegbar in dem Gehäuse gelagert ist, und im axialen Abstand zur axialen Mitte des Lagerbereichs in der Hülsenöffnung angeordnete Kraftsensoren, mittels welchen mechanische Belastungen der Lagerhülse erfassbar sind.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Kraftsensoren in der Hülsenöffnung ist die Beschädigung einer Dichtungsanordnung oder eines Elastomerkörpers vermeidbar, da die Außenmantelfläche der Lagerhülse nicht durch die Kraftsensoren beeinflusst ist. Ferner sind durch den axialen Abstand der Kraftsensoren zur axialen Mitte des Lagerbereichs umfassendere Informationen über den Belastungszustand der Lagerhülse erfassbar, als wenn die Kraftsensoren axial mittig im Lagerbereich angeordnet wären. Die mechanischen Belastungen umfassen insbesondere in der Lagerhülse auftretende Dehnungen, Spannungen, Kräfte und/oder Momente. Ein an dem Gehäuse angeordneter Signalgeber ist nicht erforderlich.
  • Die Messauflösung der Kraftsensoren erhöht sich insbesondere mit zunehmendem axialem Abstand zur axialen Mitte des Lagerbereichs. Bevorzugt sind die Kraftsensoren im axialen Abstand zum Lagerbereich angeordnet. Vorzugsweise ist in axialer Richtung die axiale Mitte des Lagerbereichs und/oder der Lagerbereich zwischen wenigstens zwei der Kraftsensoren angeordnet. Hierdurch sind besonders aussagekräftige Informationen über den Belastungszustand der Lagerhülse erfassbar.
  • Die Hülsenöffnung ist insbesondere zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Die Lagerhülse besteht bevorzugt aus Metall. Ferner besteht das Gehäuse bevorzugt aus Metall.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Kraftsensoren an der die Hülsenöffnung begrenzenden Wandung der Lagerhülse angeordnet. Bevorzugt sind in dieser Wandung eine oder mehrere Nuten vorgesehen, in welchen die Kraftsensoren sitzen. Die Nuten sind insbesondere als Ringnuten ausgebildet. Bevorzugt sind die Kraftsensoren an der Lagerhülse befestigt, insbesondere festgeklebt. Vorzugsweise ist in der die Hülsenöffnung begrenzenden Wandung der Lagerhülse wenigstens eine Axialnut vorgesehen, in welcher elektrische Leitungen zum Kontaktieren der Kraftsensoren verlaufen. Insbesondere sind die elektrischen Leitungen über die Axialnut aus dem Hülsengelenk herausgeführt. Die Hülsenöffnung bildet bevorzugt eine Gelenköffnung des Hülsengelenks, die insbesondere zur Befestigung der Lagerhülse an einem ersten Bauteil dient.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lagerhülse eine in der Hülsenöffnung fest sitzende und mit einer axial durchgehenden Innenhülsenöffnung versehene Innenhülse, in deren Außenmantelfläche eine oder mehrere Nuten vorgesehen sind, in welchen die Kraftsensoren sitzen. Die Nuten sind vorzugsweise als Ringnuten ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung sind mittels der Kraftsensoren mechanische Belastungen der Innenhülse erfassbar, die insbesondere in der Innenhülse auftretende Dehnungen, Spannungen, Kräfte und/oder Momente umfassen. Bevorzugt wird die Innenhülse der Lagerhülse zugerechnet. Vorzugsweise bildet die Innenhülse einen Teil der Lagerhülse. Insbesondere charakterisieren die mechanischen Belastungen der Innenhülse auch die mechanischen Belastungen der Lagerhülse. Bevorzugt sind die Kraftsensoren an der Innenhülse befestigt, insbesondere festgeklebt. Vorzugsweise ist in der Außenmantelfläche der Innenhülse wenigstens eine Axialnut vorgesehen, in welcher elektrische Leitungen zum Kontaktieren der Kraftsensoren verlaufen. Die elektrischen Leitungen sind insbesondere über die Axialnut aus dem Hülsengelenk herausgeführt. Bevorzugt steht die Innenhülse in Kontakt mit der Lagerhülse. Die Innenhülse ist vorzugsweise reibschlüssig und/oder formschlüssig mit der Lagerhülse verbunden. Insbesondere ist die Innenhülse in die Hülsenöffnung eingepresst. Bevorzugt ist die Innenhülse konzentrisch zur Lagerhülse angeordnet. Die Innenhülsenöffnung ist insbesondere zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Bevorzugt bildet die Innenhülsenöffnung eine Gelenköffnung des Hülsengelenks, die insbesondere zur Befestigung der Lagerhülse an einem ersten Bauteil dient.
  • Die Kraftsensoren sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass Dehnungen der Lagerhülse und/oder der Innenhülse erfassbar sind. Da Material und Geometrie der Lagerhülse und/oder der Innenhülse bekannt sind, kann somit auf die die Dehnungen hervorrufenden Spannungen, Kräfte und/oder Momente geschlossen werden. Die Kraftsensoren können als optische Sensoren ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Kraftsensoren aber durch Dehnungsmessstreifen gebildet oder umfassen diese.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind mehrere, insbesondere zwei Sensoranordnungen vorgesehen, die jeweils mehrere, insbesondere vier Sensorbaugruppen umfassen, die jeweils einen oder mehrere der Kraftsensoren aufweisen, wobei die Sensorbaugruppen jeder Sensoranordnung im Abstand zueinander rings einer sich in axialer Richtung erstreckenden Längsachse der Lagerhülse angeordnet sind. Bei der Längsachse handelt es sich insbesondere um eine Längsmittenachse und/oder Symmetrieachse der Lagerhülse. Die axiale Mitte des Lagerbereichs und/oder der Lagerbereich ist in axialer Richtung bevorzugt zwischen zwei der Sensoranordnungen angeordnet. Die beiden Sensoranordnungen weisen dabei bevorzugt den gleichen Abstand zur axialen Mitte des Lagerbereichs und/oder zum Lagerbereich auf, sodass sich eine symmetrische Anordnung ergibt. Die Kraftsensoren jeder Sensorbaugruppe sind vorzugsweise in unterschiedlichen Raumrichtungen ausgerichtet, wobei durch jeden der Kraftsensoren die mechanische Belastung der Lagerhülse und/oder Innenhülse in der jeweiligen Raumrichtung erfassbar ist. Somit sind umfassende Informationen über die mechanische Belastung der Lagerhülse mittels der Kraftsensoren erfassbar.
  • Die Lagerhülse kann einen zylindrischen oder im Wesentlichen zylindrischen Körper bilden. Insbesondere kann der Lagerbereich zylindrisch ausgebildet sein. Gemäß einer Alternative ist der Lagerbereich ballig ausgebildet. In diesem Fall sind die sich beidseitig an den Lagerbereich anschließenden Abschnitte oder Endbereiche der Lagerhülse vorzugsweise zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Die Kraftsensoren sind bevorzugt im Bereich dieser Abschnitte oder Endbereiche angeordnet. Vorzugsweise umfasst der ballige Lagerbereich eine sphärische Lagerfläche.
  • Die Lagerhülse ist mittels des Lagerbereichs bevorzugt drehbar und/oder schwenkbar in dem Gehäuse gelagert. Ferner kann die Lagerhülse mittels des Lagerbereichs gleitbeweglich in dem Gehäuse gelagert sein. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Gehäuse eine Lagerschale angeordnet, in welcher die Lagerhülse mittels des Lagerbereichs bewegbar, insbesondere drehbar und/oder schwenkbar gelagert ist. Vorzugsweise ist die Lagerhülse mittels des Lagerbereichs gleitbeweglich in der Lagerschale gelagert. Die Lagerschale besteht bevorzugt aus Kunststoff. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Lagerhülse unter Zwischenschaltung eines Elastomerkörpers in dem Gehäuse bewegbar, insbesondere drehbar und/oder schwenkbar gelagert. Das erfindungsgemäße Hülsengelenk bildet somit insbesondere ein Gummilager. Der Elastomerkörper ist bevorzugt mit der Lagerhülse und/oder mit dem Gehäuse fest, insbesondere stoffschlüssig verbunden, vorzugsweise durch Vulkanisation.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Dichtungsanordnung vorgesehen, welche die von der Lagerhülse durchgriffenen Gehäuseöffnungen abdichtet. Vorzugsweise umfasst die Dichtungsanordnung zwei Dichtungsbälge, die jeweils eine der Gehäuseöffnungen abdichten. Die Dichtungsbälge sind insbesondere flexibel ausgebildet und bestehen bevorzugt aus Gummi oder einem anderen Elastomer. Im Falle eines Gummilagers bildet der Elastomerkörper bevorzugt selbst eine Dichtungsanordnung.
  • Durch die Gelenköffnung erstreckt sich bevorzugt ein Befestigungsmittel, wie z. B. ein Bolzen, hindurch, mittels welchem die Lagerhülse an dem ersten Bauteil befestigt ist. Das Gehäuse ist insbesondere an einem zweiten Bauteil befestigt, sodass die beiden Bauteile über das Hülsengelenk bewegbar miteinander verbunden sind. Die Bauteile sind vorzugsweise Fahrzeugbauteile, insbesondere Fahrwerksbauteile.
  • Durch die Erfindung ist es möglich, eine herkömmliche Dichtungsanordnung zur Abdichtung des Hülsengelenks oder einen herkömmlichen Elastomerkörper zu verwenden. Ferner ist es möglich, insbesondere wenn das Hülsengelenk als Elastomerlager ausgebildet ist, das Hülsengelenk als ein- oder mehrdimensionalen, insbesondere dreidimensionalen Kraftaufnehmer einzusetzen. Ferner sind die durch die Kraftsensoren gebildeten Messstellen gegen äußere Einflüsse geschützt, insbesondere wenn die Kraftsensoren an der Innenhülse angebracht sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch ein Hülsengelenk gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 einen Längsschnitt durch die Innenhülse gemäß 1,
  • 3 einen Längsschnitt durch die Innenhülse gemäß 1 in einem um 90° um die Längsachse gedrehten Zustand,
  • 4 einen Querschnitt durch die Innenhülse entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie A-A,
  • 5 eine schematische Ansicht einer Sensorbaugruppe,
  • 6 einen Längsschnitt durch ein Hülsengelenk gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und
  • 7 einen Längsschnitt durch ein Hülsengelenk gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • Aus 1 ist ein Längsschnitt durch ein Hülsengelenk 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei in einem hohlzylindrischen Gelenkgehäuse 2 eine Lagerschale 3 angeordnet ist. Die Lagerschale 3 besteht aus Kunststoff und ist in dem aus Metall bestehenden Gehäuse 2 durch Verschlussringe 4 axial festgelegt. Ferner weist die Lagerschale 3 eine konkave Lagerfläche 5 auf, an der eine konvexe Lagerfläche 6 einer Lagerhülse 7 anliegt, die aus Metall besteht. Die Lagerhülse 7 umfasst zwei Abschnitte oder Endbereiche 8 und 9, zwischen denen ein balliger und die konvexe Lagerfläche 6 aufweisender Lagerbereich 10 angeordnet ist, mittels welchem die Lagerhülse 7 gleitbeweglich in der Lagerschale 3 gelagert ist. Die Gehäuseöffnungen 11 und 12, durch welche sich die Lagerhülse 7 in einer axialen Richtung z beidseitig aus dem Gehäuse 2 heraus erstreckt, sind jeweils mit einem Dichtungsbalg 13, 14 abgedeckt, sodass ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Innere des Gehäuses 2 verhindert werden kann. Jeder der Dichtungsbälge 13, 14 ist mittels eines Spannrings 15 an dem jeweiligen Endbereich der Lagerhülse 7 und mittels eines Spannrings 16 an dem jeweiligen Verschlussring 4 des Gehäuses 2 festgelegt und besteht aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere aus einem Elastomer. Die Dichtungsbälge 13, 14 bilden zusammen mit den Spannringen 15 und 16 eine Dichtungsanordnung 28 des Hülsengelenks 1.
  • Die Lagerhülse 7 weist eine in axialer Richtung z durchgehende Hülsenöffnung 17 auf, in welche eine aus Metall bestehende und konzentrisch zur Lagerhülse 7 angeordnete Innenhülse 18 eingepresst ist, die der Lagerhülse 7 zugerechnet wird. Die Lagerhülse 7 und die Innenhülse 18 sind jeweils als Rotationskörper ausgebildet, dessen in Längsrichtung z verlaufende Rotationsachse 19 auch als Längsmittenachse bezeichnet wird. In die Außenmantelfläche 20 (siehe 2) der Innenhülse 18 sind im axialen Abstand zueinander zwei Ringnuten 21 und 22 eingebracht, in denen jeweils eine Sensoranordnung 23 sitzt.
  • In die Außenmantelfläche 20 der Innenhülse 18 ist eine Axialnut 24 eingebracht, in der mit den Sensoranordnungen 23 verbundene elektrische Leitungen 25 verlaufen, mittels welchen die Sensoranordnungen 23 mit einer Auswerteinrichtung 44 elektrisch gekoppelt sind. Ferner ist an der Stirnseite des Endbereichs 8 eine Radialnut 26 vorgesehen, in welcher die Leitungen 25 verlaufen, sodass die elektrischen Leitungen 25 über die Axialnut 24 und die Radialnut 26 aus dem Hülsengelenk 1 herausgeführt sind. Die Innenhülse 18 weist eine in axialer Richtung z durchgehende Innenhülsenöffnung 27 auf, die eine Gelenköffnung des Hülsengelenks 1 bildet. Die Gelenköffnung dient zur Befestigung der Lagerhülse 7 an einem ersten Fahrzeugbauteil und kann dazu von einem mit diesem verbundenen Befestigungsmittel durchgriffen werden. Das Gelenkgehäuse 2 kann an einem zweiten Fahrzeugbauteil befestigt werden, sodass die beiden Fahrzeugbauteile über das Hülsengelenk 1 bewegbar miteinander verbindbar sind.
  • Eine quer zur Längsrichtung z in einer radialen Richtung r verlaufende Ebene 29 kennzeichnet die axiale Mitte des Lagerbereichs 10. Bei den Lagerflächen 5 und 6 handelt es sich um sphärische Flächen, deren Kugelmittelpunkt mit M gekennzeichnet ist, durch den die Ebene 29 läuft. Die Ebene 29 bildet eine Spiegelebene für den Lagerbereich 10 und bevorzugt auch für das Hülsengelenk 1.
  • Aus 2 ist ein Längsschnitt durch die Innenhülse 18 gemäß 1 ersichtlich, wohingegen 3 einen Längsschnitt durch die Innenhülse 18 zeigt, der um 90° um die. Längsmittenachse 19 gedreht ist. Aus den 2 und 3 wird deutlich, dass die Sensoranordnungen 23 jeweils vier Sensorbaugruppen 30, 31, 32 und 33 aufweisen, die rings der Längsmittenachse 19 angeordnet sind und von denen zwei benachbarte jeweils einen Winkel von 90° einschließen. Ferner ist jede der Sensorbaugruppen am Grund der jeweiligen Nut 21 bzw. 22 an der Innenhülse 18 festgeklebt. Ein Schnitt entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie A-A ist in 4 gezeigt, aus welcher die ringförmige Anordnung der Sensorbaugruppen 30, 31, 32 und 33 hervorgeht.
  • Jede der Sensorbaugruppen umfasst drei Kraftsensoren 34, 35 und 36, was schematisch in 5 anhand der Sensorbaugruppe 30 gezeigt ist. Die Kraftsensoren sind jeweils als Dehnungsmessstreifen ausgebildet und in unterschiedlichen Raumrichtungen 41, 42 und 43 ausgerichtet, wobei durch jeden der Kraftsensoren die mechanische Belastung der Hülse in der jeweiligen Raumrichtung erfassbar ist. Somit bilden die Sensorbaugruppen jeweils eine Rosette aus Dehnungsmessstreifen, wobei in der gezeigten Ausführungsform die Raumrichtung 42 des Sensors 35 mit der Raumrichtung 41 des Sensors 34 einen Winkel von 90° einschließt. Ferner schließt die Raumrichtung 43 des Sensors 36 mit der Raumrichtung 41 des Sensors 34 einen Winkel von 45° bzw. 135° ein. In einer praktischen Ausgestaltung können die Kraftsensoren 34, 35 und 36 auch überlappend oder übereinander liegend angeordnet sein. Ferner können die Winkel zwischen den Raumrichtungen 41, 42 und 43 variieren. Auch kann die Sensorbaugruppe eine abweichende Anzahl von Kraftsensoren aufweisen. Vorzugsweise sind aber alle Sensorbaugruppen gleich aufgebaut.
  • Aus 6 ist ein Längsschnitt durch ein Hülsengelenk 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische und ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist die Lagerhülse 7 einteilig ausgebildet und weist keine Innenhülse auf. Die Hülsenöffnung 17 bildet in diesem Fall die Gelenköffnung des Hülsengelenks 1. In der die Hülsenöffnung 17 begrenzenden Wandung 37 der Lagerhülse 7 sind zwei Ringnuten 38 und 39 eingebracht, in denen jeweils eine Sensoranordnung 23 sitzt. Die Sensoranordnungen 23 sind am Grund der jeweiligen Nut 38 bzw. 39 an der Lagerhülse 7 festgeklebt und identisch zu den Sensoranordnungen gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet. Ferner ist in die Innenwandung 37 eine Axialnut 40 eingebracht, in welcher die elektrischen Leitungen 25 zum Kontaktieren der Sensoranordnungen 23 geführt sind. Zur weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.
  • Aus 7 ist ein Längsschnitt durch ein Hülsengelenk 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische und ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist anstelle einer Lagerschale ein Elastomerkörper 45 vorgesehen, der sowohl an der Innenwandung des Gehäuses 2 als auch an der Außenmantelfläche der Lagerhülse 7 anvulkanisiert ist. Der Bereich der Lagerhülse 7, in dem der Elastomerkörper 45 mit der Lagerhülse 7 verbunden ist, bildet bevorzugt den Lagerbereich 10 der Lagerhülse 7. Die Lagerhülse 7 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form, sodass auch der Lagerbereich 10 zylindrisch ausgebildet ist. Alternativ kann der Lagerbereich aber auch bullig ausgebildet sein. Bezüglich der Ausgestaltung der Innenhülse 18 und der Sensoranordnungen 23 wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hülsengelenk
    2
    Gehäuse
    3
    Lagerschale
    4
    Verschlussring
    5
    Lagerfläche der Lagerschale
    6
    Lagerfläche der Lagerhülse
    7
    Lagerhülse
    8
    Abschnitt oder Endbereich der Lagerhülse
    9
    Abschnitt oder Endbereich der Lagerhülse
    10
    Lagerbereich der Lagerhülse
    11
    Gehäuseöffnung
    12
    Gehäuseöffnung
    13
    Dichtungsbalg
    14
    Dichtungsbalg
    15
    Spannring
    16
    Spannring
    17
    Hülsenöffnung
    18
    Innenhülse
    19
    Längsmittenachse
    20
    Außenmantelfläche der Innenhülse
    21
    Ringnut in Innenhülse
    22
    Ringnut in Innenhülse
    23
    Sensoranordnung
    24
    Axialnut in Innenhülse
    25
    elektrische Leitungen
    26
    Radialnut in Lagerhülse
    27
    Innenhülsenöffnung
    28
    Dichtungsanordnung
    29
    Ebene/axiale Mitte des Lagerbereichs
    30
    Sensorbaugruppe
    31
    Sensorbaugruppe
    32
    Sensorbaugruppe
    33
    Sensorbaugruppe
    34
    Kraftsensor
    35
    Kraftsensor
    36
    Kraftsensor
    37
    Innenwandung der Lagerhülse
    38
    Ringnut
    39
    Ringnut
    40
    Axialnut in Lagerhülse
    41
    Raumrichtung
    42
    Raumrichtung
    43
    Raumrichtung
    44
    Auswerteeinrichtung
    45
    Elastomerkörper
    M
    Kugelmittelpunkt der Lagerflächen
    r
    radiale Richtung
    z
    axiale Richtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10358763 B4 [0003]

Claims (13)

  1. Hülsengelenk für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (2), einer sich in einer axialen Richtung (z) beidseitig aus dem Gehäuse (2) heraus erstreckenden, eine axial durchgehende Hülsenöffnung (17) und einen Lagerbereich (10) aufweisenden Lagerhülse (7), die mittels des Lagerbereichs (10) bewegbar in dem Gehäuse (2) gelagert ist, gekennzeichnet durch im axialen Abstand zur axialen Mitte (29) des Lagerbereichs (10) in der Hülsenöffnung (17) angeordnete Kraftsensoren (34, 35, 36), mittels welchen mechanische Belastungen der Lagerhülse (7) erfassbar sind.
  2. Hülsengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der die Hülsenöffnung (17) begrenzenden Wandung (37) der Lagerhülse (7) eine oder mehrere Ringnuten (38, 39) vorgesehen sind, in welchen die Kraftsensoren (34, 35, 36) sitzen.
  3. Hülsengelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der die Hülsenöffnung (17) begrenzenden Wandung (37) der Lagerhülse (7) wenigstens eine Axialnut (40) vorgesehen ist, in welcher elektrische Leitungen (25) zum Kontaktieren der Kraftsensoren (34, 35, 36) verlaufen.
  4. Hülsengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (7) eine in der Hülsenöffnung (17) fest sitzende und mit einer axial durchgehenden Innenhülsenöffnung (27) versehene Innenhülse (18) umfasst, in deren Außenmantelfläche (20) eine oder mehrere Ringnuten (21, 22) vorgesehen sind, in welchen die Kraftsensoren (34, 35, 36) sitzen.
  5. Hülsengelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (18) in die Hülsenöffnung (17) eingepresst ist.
  6. Hülsengelenk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenmantelfläche (20) der Innenhülse (18) wenigstens eine Axialnut (24) vorgesehen ist, in welcher elektrische Leitungen (25) zum Kontaktierender Kraftsensoren (34, 35, 36) verlaufen.
  7. Hülsengelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren (34, 35, 36) durch Dehnungsmessstreifen gebildet sind oder diese umfassen.
  8. Hülsengelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Sensoranordnungen (23), die jeweils mehrere Sensorbaugruppen (30, 31, 32, 33) umfassen, die jeweils einen oder mehrere der Kraftsensoren (34, 35, 36) aufweisen, wobei die Sensorbaugruppen (30, 31, 32, 33) jeder Sensoranordnung (23) im Abstand zueinander rings einer sich in axialer Richtung (z) erstreckenden Längsachse (19) der Lagerhülse (7) angeordnet sind.
  9. Hülsengelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Mitte (29) des Lagerbereichs (10) in axialer Richtung (z) zwischen zwei der Sensoranordnungen (23) angeordnet ist.
  10. Hülsengelenk nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren (34, 35, 36) jeder Sensorbaugruppe (30, 31, 32, 33) in unterschiedliche Raumrichtungen ausgerichtet sind.
  11. Hülsengelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbereich ballig ausgebildet ist.
  12. Hülsengelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine die von der Lagerhülse (7) durchgriffenen Gehäuseöffnungen (11, 12) abdichtende Dichtungsanordnung (28).
  13. Hülsengelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren (34, 35, 36) im axialen Abstand zum Lagerbereich (10) angeordnet sind.
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