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Die Erfindung betrifft eine Kugelgelenkanordnung, insbesondere für Radaufhängungen bei Kraftfahrzeuge, umfassend einen metallischen Kugelzapfen mit einem Schaft und einem Kugelkopf zur Bereitstellung einer kugelförmigen Lagerfläche, wobei der Kugelkopf in einer diesen umgreifenden Gelenkschale aus Kunststoff beweglich gelagert ist und Kugelzapfen und Gelenkschale in einer Aufnahme eines Gelenkgehäuses angeordnet sind.
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Eine derartige Gelenkanordnung ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
WO2007/009423 bekannt. Solche Gelenke werden in großer Stückzahl in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Dabei dient die Kugelgelenkanordnung zum Verbinden zweier Bauteile mit drei Drehfreiheitsgraden ohne Momente zu übertragen, beispielsweise zur Verbindung eines Lenkers, einer Spurstange oder eines Stabilisators mit dem Radträger. Mit derartigen Kugelgelenkanordnungen realisierte momentfreie Verbindungen können ohne weiteres einen Kipp- und Kardanikwinkel von 30 Grad oder mehr erlauben.
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Bauartbedingt weisen solche herkömmlichen Kugelgelenkanordnungen in der Regel keine Schwingungsdämpfung zur Bewegungsisolation der beiden durch die Kugelgelenkanordnung verbundenen Bauteile auf. Darüber hinaus sind auf dem Gebiet gedämpfte Kugelgelenke bekannt, bei welchen durch die Anordnung einer zum Gehäuse radial außenliegenden Außenbuchse und einer zwischen Gehäuse und Außenbuchse platzierten Gummischicht eine zylindrische Gummi-/Metallverbindung gestaltet ist. Eine solche Kugelgelenkanordnung zeigt insbesondere in Radialrichtung zur Buchse Dämpfungseigenschaften und ist beispielsweise in der Patentschrift
DE4102863 C1 offenbart. Derartige gedämpfte Kugelgelenkte bedingen jedoch ein erhöhtes Bauvolumen, darüber hinaus ist das Dämpfungsverhalten dieser gedämpften Kugelgelenke stark richtungsabhängig was in zumindest einigen Wendungen unerwünscht sein kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile herkömmlicher Kugelgelenkanordnungen zumindest teilweise zu beheben. Diese Aufgabe löst die Erfindung schon mit einer Kugelgelenkanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Die erfindungsgemäße Kugelgelenkanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Gelenkschale selbst an ihrer radialen Außenseite eine kugelförmige Anlagefläche bereitstellt, an welcher eine Elastomerschale anliegt, die an einer die Aufnahme begrenzenden Fläche des Gelenkgehäuses abgestützt ist.
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Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Kugelgelenkanordnung eine Elastomerschale direkt zwischen der Gelenkschale, die auch als Gleitschale bezeichnet werden kann, und dem Gehäuse angeordnet ist, erhöht sich das Bauvolumen der Anordnung gegenüber einer herkömmlichen, ungedämpften Kugelgelenkanordnung nur unwesentlich, bietet jedoch gleichzeitig eine Dämpfung, insbesondere in Bezug auf hochfrequente Schwingungen. Dabei kann das Dämpfungsverhalten durch eine spezifische geometrische Gestaltung der zwischen Gelenkschale und vorzugsweise direkt am Gehäuse anliegenden Elastomerschale und durch die Wahl des Elastomers festgelegt werden. Um beispielsweise eine Dämpfung sowohl in radialer als auch axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse des Kugelzapfens bereitzustellen, kann die Elastomerschale ausgebildet sein, über einen überwiegenden Erstreckungsbereich an der Außenfläche der Gelenkschale, insbesondere im Wesentlichen vollumfänglich an dieser anzuliegen.
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Die erfindungsgemäße Kugelgelenkanordnung kann somit eine Isolation gegenüber Schwingungen und darüber hinaus auch eine Dämpfung von Stößen bereitstellen, die im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges auftreten können. Da die Dämpfung nun direkt an der Gelenkschale angreift, weist die erfindungsgemäße gedämpfte Kugelgelenkanordnung ein optimiertes Antwortverhalten auf, dass sich insbesondere bei hochfrequenten Schwingungen zeigt. Zweckmäßigerweise kann die Gelenkschale einen verschleißarmen Kunststoff mit zum Material des Kugelkopfs, der insbesondere aus einer Stahllegierung hergestellt sein kann, geringem Reibungskoeffizienten umfassen, beispielsweise aus einem Kunststoff aus oder auf der Basis von Polyamide (PA), Polyetheretherketone (PEEK) Polyethylenimine (PEI), Polyoxymethylen (POM), Polyphthalamide (PPA) oder Polyurethan (PUR) hergestellt sein. Dagegen kann die die Lagerschale umgreifende und an ihr anlegende Elastomerschale als elastische Dämpfungsschicht ausgebildet sein, die insbesondere Naturkautschuk oder auch synthetischen Kautschuk umfassen kann.
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Weitere vorteilhafte und erfindungsgemäße Merkmale sind in der allgemeinen Beschreibung, der Figurenbeschreibung, den Figuren sowie den Unteransprüchen angegeben.
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Um ein möglichst symmetrisches Dämpfungsverhalten der Elastomerschale bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass diese kugelschalenartig ausgebildet ist mit einer an ihrer radialen Außenseite kugelförmigen Anlagefläche zur Anlage an der die Aufnahme festlegenden Innenfläche des Gelenkgehäuses. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Gelenkschale im Wesentlichen vollumfänglich von der Elastomerschale umschlossen ist und die Elastomerschale über ihre überwiegende, radial außenliegende Anlagefläche vom Gelenkgehäuse umschlossen ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Elastomerschale eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist, die zwischen dem 0,5 bis 5fachen der Dicke der Gelenkschale, insbesondere zwischen dem Ein- bis Zweifachen liegen kann. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform können die Dicke der Gelenkschale und die Dicke der Elastomerschale etwa gleich sein.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Elastomerschale an die Gelenkschale über ein Spritzgießverfahren angespritzt ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Gelenkschale radial nach Innen und/oder nach Außen verlaufende Gestaltungselemente wie Vorsprünge oder Ausnehmungen aufweist, um einen Formschluss zwischen der Elastomerschale und der Gelenkschale bereitzustellen. Andererseits ist es auch möglich, die Elastomerschale an die Gelenkschale durch einen Vulkanisiervorgang stoffschlüssig mit der Gelenkschale zu verbinden, wobei darüber hinaus eine Kombination einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem beschriebenen Formschluss zwischen Gelenkschale und Elastomerschale eingerichtet werden kann.
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In solchen Fällen, in welchen die Gelenkschale ein thermoplastisches Material umfasst, kann mit dem Anspritzen der Elastomerschale ein Toleranzausgleich zwischen Gelenkschale und von diesem umgebenden Kugelkopf erfolgen, sodass die so gestaltete erfindungsgemäße Kugelgelenkanordnung eine besonders spiel- und reibungsverlustfreie Bewegung zwischen dem Kugelkopf und der Gelenkschale bereitstellt. Hierzu können Einspritzparameter wie Temperatur und/oder Druck an das Material der Gelenkschale angepasst werden.
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Je nach Größe der Gelenkschale relativ zum Kugelkopf kann erstere ein oder mehrteilig ausgebildet sein. Bei einer einteiligen Ausführung kann vorgesehen sein, die Gelenkschale beim Aufschieben auf dem Kugelkopf elastisch zu verformen.
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Um eine möglichst große Abdeckung des Kugelkopfs durch die Gelenk- bzw. Gleitschale bereitzustellen, bei welcher die kugelförmige Oberfläche des Kugelkopfs zu mindestens 70% durch die Gleitschale abgedeckt ist bzw. an dieser anliegt, kann die Gelenkschale mehrere Schalenteile umfassen, insbesondere zweiteilig ausgebildet sein, wobei die Kontaktbereich etwa auf einem Großkreis, welcher den Pol des Kugelkopfs schneidet, verlaufen kann. Als Pol wird der Bereich des Kugelkopfes verstanden, der durch den Schnittpunkt zwischen der Achse des Kugelschaftes und der Oberfläche des Kugelkopfes festgelegt ist.
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Vorzugsweise können die zumindest zwei Gelenkschalenteile so aneinander gelegt und insbesondere über integral mit den Schalenteilen gestaltete Rastmittel miteinander verbunden sein, dass bei der Ausführungsform mit angespritztem Elastomer beim Anspritzvorgang kein Elastomer an die Lagerfläche des Kugelkopfs gelangt. Besonders vorteilhaft können umfänglich benachbarte Gleitschalenteile an ihren jeweils zugeordneten Kanten überlappend ausgebildet sein, sodass die zusammengesetzte Gleitschale eine geschlossene Lagerfläche für den Kugelkopf bereitstellt, sodass unabhängig vom Herstellungsprozess ein Kontakt von Elastomermaterial an der Lagerfläche des Kugelkopfs vermieden werden kann. Eine solche Überlappung benachbarter Gelenkschalteile kann beispielsweise durch die Gestaltung von komplementär ausgebildeten und sich umfänglich erstreckenden Laschen und Ausnehmungen bereitgestellt werden, sodass sich im zusammengesetzten Zustand eine im Wesentlichen geschlossene Gelenkschalenstruktur bereitstellt, die allein eine Öffnung für den Kugelhals bzw. den Schaft des Kugelzapfens aufweist.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, an der Elastomerschale ausgehend von seiner radial außenliegenden kugelförmigen Lagerfläche nach radial nach Innen verlaufende und umfänglich beabstandete Ausnehmungen, die beispielsweise auch rillenförmig ausgebildet sein können, vorzusehen, um Freiflächen für das Elastomer bereitzustellen, sodass es bei Einwirkung von äußerem Kräften elastisch ausweichen kann, um die gewünschte Dämpfungsfunktion bereitzustellen. Dabei kann je nach spezifischer Ausführungsform durch eine entsprechende Anordnung der Ausnehmungen ein richtungsabhängiges Kennlinienverhalten eingestellt sein. Derartige Ausnehmungen können sich radial über eine vorgegebene Tiefe erstrecken und je nach Ausführungsform bis 100% der jeweiligen, unter Umständen ortsabhängigen Dicke der Gelenkschale betragen. In einer besonderen Ausführungsform können diese Ausnehmungen durch Halteklammern bzw. Abstützelemente zum Abstützen der Gelenkschale bzw. der Gelenkschalenteile in der Spritzgießform verursacht sein, sodass durch eine entsprechende Gestaltung dieser Halteklammern bzw. Abstützelemente mit der Anspritzung des Elastomers an die Gelenkschale die gewünschten Freiflächenstrukturierungen an der Elastomerschale erzeugt werden können.
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Vorzugsweise, beispielsweise zur Bereitstellung einer Spielfreiheit der erfindungsgemäßen Kugelgelenkanordnung kann vorgesehen sein, den Kugelzapfen mit angebrachter Gelenkschale und Elastomerschale unter Vorspannung des Elastomers in die Aufnahme des Gelenkgehäuses einzusetzen. Hierzu kann der mit der Gelenkschale und der Elastomerschale versehene Kugelzapfen in Bezug auf die kugelförmige Anlagefläche der Elastomerschale zur Aufnahme mit einem Übermaß ausgebildet und damit unter Vorspannung in die Aufnahme eingesetzt sein.
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In einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung kann das Gehäuse zur Ausbildung der Aufnahme eine augenförmige Öffnung aufweisen mit einem axialen Bereich mit verjüngendem Öffnungsdurchmesser, aus welchem im zusammengesetzten Zustand der Kugelhals austritt. Vorzugsweise kann dabei das Gehäuse endstämmig und integral zu einem Lenker oder zu einer Koppelstange ausgestaltet sein, wobei das integrierte Gehäuse wie beschrieben einen Hohlraum zur Aufnahme des Kugelkopfs, der Gelenkschale sowie der Elastomerschale bereitstellt. Eine derartige Gestaltung kann insbesondere zur Bereitstellung einer Stabilisatorkoppel zweckmäßig sein, die an ihrem einen Ende eine Aufnahme für die Gestaltung der erfindungsgemäßen Kugelgelenkanordnung und an ihrem weiteren Ende beispielsweise eine Lageraufnahme zur Aufnahme eines Metall-Elastomer-Buchsenlagers umfassen kann.
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Um die Fixierung des Kugelkopfs mit daran angebrachter Gelenkschale und diese umgreifender Elastomerschale in der Gehäuseaufnahme zu ermöglichen, kann die die Aufnahme des Gelenkgehäuses begrenzende Innenfläche radial verlaufende Rastflächen bereitstellen zur Wechselwirkung mit radial verlaufenden Rastflächen eines Deckels, der das Gehäuse an der axialen Seite, welche der Gehäuseöffnung zur Durchführung des Kugelhalses bzw. Schaftes gegenüber liegt, abschließt. Eine solche Gestaltung kann einen Formschluss zwischen Deckel und Gelenkgehäuse bereitstellen, um mit dem Deckel das Lagerinnere gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass der Deckel im Polbereich der Gelenkkugel auf die Elastomerschale nach der Verrastung mit dem Gehäuse eine Kraft zur Erzeugung einer Vorspannung im Elastomer ausübt, die beispielsweise ein im Laufe des in Betrieb auftretendes Spiels zwischen einzelnen Bauteilen der Kugelgelenkanordnung ausgleicht.
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Um zu vermeiden, dass sich die Elastomerschale bei einer Bewegung des Kugelkopfes zur Gelenkschale relativ zum Gehäuse bewegt, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Elastomerschale an ihrer dem Gehäuse zugewandten Außenfläche und die die Aufnahme des Gehäuses begrenzende Innenfläche jeweils zueinander komplementäre Formschlusselemente wie Vorsprünge und/oder Ausnehmungen aufweisen.
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In einer besonderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kugelgelenkanordnung kann auch vorgesehen sein, dass das Gehäuse an seiner Außenmantelfläche buchsenförmig ausgebildet ist, wobei die Gelenkanordnung eine Außenbuchse umfasst zur Aufnahme der Gelenkanordnung in einem KFZ-Teil, und wobei zwischen Gehäuse und Außenbuchse eine Elastomerlage angeordnet ist, zur besonderen Dämpfung in zur Buchsenachse radialen Richtung. Dabei kann vorgesehen sein, dass die zwischen Gehäuse und Außenbuchse angeordnete Elastomerschicht am Gehäuse und/oder an der Außenbuchse anvulkanisiert ist.
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Je nach Ausführungsform kann der Kugelzapfen aus Kunststoff, Metall, oder einem Verbundmaterial hergestellt sein. Dabei kann der Zapfen an seinem dem Kugelkopf gegenüberliegenden Ende ein Gewinde aufweisen, ein derartiger Kugelzapfen wird auf dem Gebiet auch als Kugelbolzen bezeichnet.
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Die der Erfindung zugrunde liegende obige Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kugelgelenkanordnung umfassend die Schritte:
- - Bereitstellen eines Kugelzapfens mit einem, eine kugelförmigen Lagerfläche aufweisenden Kugelkopf und einem Schaft;
- - Bereitstellen einer Gelenkschale;
- - Anlegen der Gelenkschale um den Kugelkopf;
- - Anspritzen einer Elastomerschale durch Spritzgießen an die Gelenkschale;
- - Bereitstellen eines Gelenkgehäuses und Einführen des mit der Gelenkschale und mit der Elastomerschale versehenen Kugelzapfens in eine Aufnahme des Gelenkgehäuses; und
- - Verschließen der Aufnahme, insbesondere mittels eines Deckels an einer axialen Stirnseite des Gelenkgehäuses.
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Vorzugsweise kann die Gelenkschale zumindest zwei Schalenteile umfassen, die um den Kugelkopf gelegt und miteinander verrastet werden. Um eine optimale Gestaltanpassung der Gelenkschale an dem Kugelkopf bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Gelenkschale aus einem thermoplastischen Material hergestellt wird und der Spritzgießvorgang zum Anspritzen der Elastomerschale an die Gelenkschale insbesondere bezüglich der Temperatur und des Druckes so eingestellt sind, dass eine Gestaltanpassung der Gelenkschale an dem Kugelkopf erfolgt.
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Um eine optimale Dämpfung durch die Elastomerschale bereitzustellen, kann der Spritzgießvorgang so ausgeführt sein, dass die angespritzte Elastomerschale an ihrer zum Gehäuse weisenden Außenfläche eine Mehrzahl von Einbuchtungen oder Ausnehmungen aufweist. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere dieser Einbuchtungen oder Ausnehmungen entlang eines Längengrades (Meridian) oder eines Breitengrades zum Kugelkopf angeordnet sind zum Einstellen eines zweckmäßigen Antwortverhaltens auf Betriebskräfte.
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Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erläutert, wobei
- 1a) und 1b) eine Stabilisatorkoppel mit einer erfindungsgemäß gestalteten Kugelgelenkanordnung in einer Seitenansicht (a), sowie einer Schnittdarstellung (b),
- 2 die Stabilisatorkoppel der 1 in einer Explosionsdarstellung,
- 3a) bis c) den Kugelzapfen für das Kugelgelenk der Stabilisatorkoppel der 2 in einer perspektivischen Ansicht (a), einer axialen Stirnansicht auf den Zapfenschaft (b) und einer Schnittdarstellung (c),
- 4a) bis c) eine Gelenkschalenhälfte des Kugelgelenks der 2 in einer perspektivischen Ansicht (a), einer Stirnseitenansicht (b) und einer Schnittansicht (c), und
- 5a) bis d) den Kugelzapfen der Gelenkanordnung gemäß 2 mit aufgesetzter Gelenkschale und angespritzter Elastomerschale in einer perspektivischen Ansicht (a), einer Ansicht in axialer Richtung auf den Pol des Kugelkopfs (b), einer Schnittdarstellung zur Ebene A-A (c) und einer Schnittdarstellung zur Ebene B-B
zeigt.
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Die erfindungsgemäße Kugelgelenkanordnung kann insbesondere im Bereich von Radaufhängungen bei Kraftfahrzeugen eingesetzt und wird im Folgenden in Bezug auf die Gestaltung einer Stabilisatorkoppel zur Befestigung einer Stabilisatorstange beispielhaft erläutert. Die 1a), b) zeigen eine solche Stabilisatorkoppel 1, wobei die Koppelstange 2 je nach Ausführungsform aus einem Hartkunststoff oder aus einem Metall wie Aliminium hergestellt sein kann. In der beschriebenen Ausführungsform umfasst die Koppelstange 2 jeweils endstämmig eine Aufnahme zur Aufnahme eines Lagers, namentlich ein Lagerauge 3 zur Aufnahme eines hier nicht dargestellten Metall- Elastomer- Buchsenlagers und am anderen Ende eine weitere Aufnahme zur Gestaltung des erfindungsgemäßen Kugelgelenks G. Dieses umfasst in der beschriebenen Ausführungsform einen Kugelzapfen 5 dessen Kugelkopf 50 in einem durch Abschnitte der Koppelstange 2 gebildeten Gehäuse gelagert ist, wobei der Kugelkopf in einer diesen umgreifenden Gelenkschale 6 bewegbar angeordnet ist. Die Gelenkschale 6 stützt sich in der erfindungsgemäßen Ausführungsform der beschriebenen Stabilisatorkoppel über eine Elastomerschale 7 an der zugeordneten Aufnahme der Koppelstange 2 ab, wobei diese Aufnahme durch die Innenfläche 41 eines Ringabschnittes 40 der Koppelstange 2 gebildet ist.
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Die Kugelgelenkanordnung G ist kugelkopfseitig über einen Deckel 8 abgeschlossen, welcher in untenstehend beschriebener Weise mit der Koppelstange 2 verrastet ist und das Kugelgelenk G kopfseitig dicht abschließt. Auf der gegenüberliegenden axialen Seite ist zur Abdichtung und zur Bereitstellung eines Fettraums ein Balg 9 vorgesehen, welcher mittels eines gehäuseseitigen Spannrings 101 und eines kugelzapfenseitigen Spannrings 102 am Gehäuse bzw. am Kugelzapfen befestigt ist, sodass letzterer relativ zu der Koppelstange 2 bewegbar angeordnet ist, in der beschriebenen Ausführungsform aus der in 1a), b) angegebenen symmetrischen Lage um einen Schwenkwinkel von etwa 30 Grad.
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In der beschrieben Ausführungsform ist die Elastomerschale 7 anhaftend an der Gelenkschale 6 angeordnet, sodass bei einer Schwenkbewegung des Kugelkopfs in der Kugelgelenkanordnung dieser gegenüber den ortsfesten Teilen Gelenkschale, Elastomerschale und Gehäuse bewegt wird.
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2 zeigt die Stabilisatorkoppel der 1a), b) in einer Explosionsdarstellung. Erkennbar weist die Gelenkschale 6 zwei Gelenkschalenhälften 6a, b auf, welche eine meridianartig über den Pol des Kugelkopfs 50 verlaufende Stirnkante aufweisen, und die im zusammengesetzten Zustand die Kugel 50 des Kugelzapfens 5 umgreifen und auf diese Weise eine Lagerung der Lagerfläche des Kugelkopfs bereitstellen.
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In der beschriebenen Ausführungsform weist der Deckel 8 zum Abschluss der Kugelgelenkordnung G im Bereich des Pols der Kugel einen Deckel 8 auf, welcher hier topfartig mit einem Abdeckabschnitt 80 und einem Seitenabschnitt 81 gestaltet ist. Im Seitenabschnitt 81 ist eine umlaufende Nut 82 gestaltet, deren axiale Erstreckung durch radial und umfänglich verlaufende Anlageflächen 83a, b festgelegt ist. Wie insbesondere aus 1b) hervorgeht, rastet in der beschriebenen Ausführungsform im zusammengesetzten Zustand ein radial nach innen verlaufender Vorsprung 42 des die Aufnahme bereitstellenden Ringabschnitts 40 der Koppelstange 2 in die Nut 82 des Deckels 8 ein.
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Die 3a) bis c) zeigen im Detail die Gestaltung des Kugelzapfens 5. Der die kugelförmige Lagerfläche bereitstellende Kugelkopf 5 sitzt dabei auf einem Schaft 51, wobei sich der Übergang in der beschriebenen Ausführungsform in einem Kugelhals 52 etwas verjüngt. Beabstandet durch den Kugelhals 52 weist der Schaft 51 einen radialen nach außen vorspringenden Kragen 53 auf, der eine umlaufende und radial nach innen sich erstreckende Nut 54 umfasst zur Aufnahme des Spannrings 102 für die Befestigung des Balgs 9, siehe 1b). Zum Zwecke der Montage weist der Kugelzapfen 5 an seiner dem Kugelkopf axial gegenüberliegenden Seite einen Werkzeugeingriff 55 auf.
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4 zeigt in einer Prinzipdarstellung eine der beiden Kugelschalenhälften 6a) mit einer hier idealen kugelförmigen Innenfläche 62 zur Anlage an die Lagerfläche des Kugelkopfs 50 und mit einer kugelförmigen Außenfläche 61 zur Anlage an die Elastomerschale 7, siehe 1b).
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Die 5a) bis d) zeigen wiederum den Kugelzapfen 5 jedoch mit aufgesetzter Gelenkschale bzw. Gleitschale 6, sowie angespritzter Elastomerschale 7 im Detail in einer perspektivischen Ansicht 5a, einer Aufsicht 5b in axialer Richtung auf den Pol des Kugelkopf sowie in zwei unterschiedlichen Schnittdarstellungen 5c, d der Ebenen A-A bzw. B-B, die in 5b angegeben sind.
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In der beschriebenen Ausführungsform werden neben dem Kugelzapfen zunächst die beiden Kugelschalenhälften 6a, b hergestellt und die drei Teile in ein Spritzgießwerkzeug eingesetzt, bei welchem Abstands- bzw. Niederhalter verwendet werden zum Andrücken der beiden Gelenkschalenhälften 6a, b an die Lagerfläche, d.h. an die äußere Oberfläche des Kugelkopfs 50. Nach dem Schließen des Werkzeuges kann das Anspritzen der Elastomerschale 7 an die Gelenkschale 6 durchgeführt werden, wobei durch die beim Anspritzvorgang auftretenden Temperaturen und Drücke das hier thermoplastische Material der Gelenkschale 6 aufgeweicht wird, sodass in Folge des Einspritzens des flüssigen Elastomermaterials die Gelenkschale 6 vollumfänglich an die Oberfläche der Gelenkkugel angepasst wird. In der beschriebenen Ausführungsform wird die äußere Oberfläche der Gelenkschale 6 so präpariert, dass das eingespritzte Elastomer an dieser anhaftet, d.h. das Elastomer an die Gelenkschale anvulkanisiert wird.
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Nach der Entnahme des nun mit der Gelenkschale und der Elastomerschale fest verbundenden Kugelzapfens aus dem Werkzeug kann dieser in die der Kugelgelenkanordnung zugeordnete Aufnahme der Stabilisatorkoppel eingesetzt werden. Danach kann das Gelenk durch Aufsetzten des Deckels an dem polseitigen Ende der Anordnung wie beschrieben verschlossen und im Bereich des Kugelzapfens mittels des Balgs 9 abgeschlossen werden.
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In der beschriebenen Ausführungsform ergeben sich beim Gießvorgang umfänglich beabstandete und meridian verlaufende Ausnehmungen 70, eine Polausnehmung 71 sowie in einem Breitenkreis verlaufende und dem Zapfenhals zugewandte Ausnehmungen 72, welche jeweils Freiflächen für das Elastomer bei Einwirkung von äußeren Kräften auf das System, insbesondere zur Dämpfung von hochfrequenten Schwingungen, bereitstellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stabilisatorkoppel
- 2
- Koppelstange
- 3
- Lagerauge
- 4
- Aufnahme
- 5
- Kugelzapfen
- 6
- Kugelschale/Gleitschale
- 6a, b
- Kugelschalenhälfte
- 7
- Elastomerschale
- 8
- Deckel
- 9
- Balg
- 40
- Ringabschnitt
- 41
- Innenfläche
- 42
- Radialer Vorsprung
- 50
- Kugelkopf
- 51
- Kugelschaft
- 52
- Kugelhals
- 53
- Kragen
- 54
- Nut
- 55
- Werkzeugeingriff
- 60
- Stirnkante
- 61
- Außenfläche
- 62
- Innenfläche
- 70
- Meridian verlaufende Ausnehmung
- 71
- Polausnehmung
- 72
- Ausnehmung
- 80
- Abdeckabschnitt
- 81
- Seitenwandabschnitt
- 82
- Nut
- 83a, b
- Anlagefläche
- 101
- Spannring
- 102
- Spannring
- G
- Gelenkanordnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2007/009423 [0002]
- DE 4102863 C1 [0003]
