DE102018200235A1

DE102018200235A1 - Verfahren zum Herstellen einer Pressverbindung zwischen einem Pressgelenk und einem Fahrwerkbauteil, eine Pressverbindung, ein Pressgelenk und ein Fahrwerkbauteil

Info

Publication number: DE102018200235A1
Application number: DE102018200235.5A
Authority: DE
Inventors: Marco Braun; Jens Redmann; Michael Beyer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2019-07-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Pressverbindung (11) zwischen einem Pressgelenk (4, 17) und einem Fahrwerkbauteil (1, 9), bei dem ein Gelenkgehäuse (5, 18) des Pressgelenks (4, 17) in eine Gelenkaufnahme (3, 13) des Fahrwerkbauteils (1, 9) montiert wird, sodass eine Innenumfangsfläche (7, 12) der Gelenkaufnahme (3, 13) an einer Außenumfangsfläche (6, 19) des Gelenkgehäuses (5, 18) anliegt. Um eine verbesserte Pressverbindung (11) zwischen dem Pressgelenk (4, 17) und dem Fahrwerkbauteil (1, 9) zu realisieren, ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass mit einer vor dem Montieren nicht-kreis-artigen Umfangskontur der Innenumfangsfläche (12) der Gelenkaufnahme (13) und/oder der Außenumfangsfläche (19) des Gelenkgehäuses (18) eine kreisartige Pressfuge (10) zwischen dem Pressgelenk (4, 17) und dem Fahrwerkbauteil (1, 9) realisiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Pressverbindung zwischen einem Pressgelenk und einem Fahrwerkbauteil, bei dem ein Gelenkgehäuse des Pressgelenks in eine Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils montiert wird, so dass eine Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme an einer Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses anliegt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Pressverbindung, die gemäß einem solchen Verfahren hergestellt ist. Schließlich betrifft die Erfindung ein Pressgelenk und/oder ein Fahrwerkbauteil für ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Pressverbindung.
Ein entsprechendes Verfahren bzw. eine entsprechende Pressverbindung ist aus der DE 10 2012 207 527 A1 bekannt. Als Pressgelenk wird ein Hülsengelenk in ein Lagerauge eines Fahrzeugbauteils eingepresst. Hierbei kann aufgrund des Einpressens ein Außendurchmesser des Pressgelenks derart reduziert werden, dass ein Bewegungswiderstandsmoment des Pressgelenks ansteigt. Somit kann das Pressgelenk im unverbauten Zustand und im eingepressten Zustand unterschiedliche Drehmomente aufweisen. Im eingepressten Zustand können Spannungen auftreten, die das Drehmoment des Pressgelenks erheblich erhöhen. Insbesondere hängen hierbei die auftretenden Spannungen maßgeblich von einer Überdeckung und/oder der Form des Fahrwerkbauteils ab, in das das Pressgelenk eingepresst wird.
Nachteilig ist, dass die Form und/oder Struktur des Fahrwerkbauteils bewirken kann, dass sich das Gelenkgehäuse des Pressgelenks und/oder die Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils unkonzentrisch, nicht-kreisartig bzw. unrund verformen können. Hierdurch können bereichsweise unerwünschte hohe Kräfte auf die Pressverbindung zwischen dem Pressgelenk und dem Fahrwerkbauteil wirken. Es besteht die Gefahr einer sogenannten Klemmung. Bei einer derartigen Klemmung kann die Reibung des Pressgelenks in einem bestimmten Bereich des Umfangs des Pressgelenks auf unerwünschte Weise erhöht sein.
Es ist bekannt, im Rahmen einer Entwicklung einer Pressverbindung zwischen einem Pressgelenk und einem Fahrwerkbauteil einen Prüfring zu verwenden. Hierbei ähnelt der Prüfring geometrisch einem Bereich des Fahrwerkbauteils, der die Gelenkaufnahme umgibt. Mittels eines Einpressens des Pressgelenks in einen solchen Prüfring soll ein Einbauzustand im Fahrzeug bzw. Fahrwerkbauteil nachgestellt werden. Hierdurch kann ein Verformen der Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses und/oder der Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme nachgestellt werden, um Kennwerte zu ermitteln und/oder Prüfungen durchzuführen. Unter Berücksichtigung dieser Ergebnisse kann das Pressgelenk an das Fahrwerkbauteil angepasst werden.
Nachteilig ist hierbei, dass eine individuelle Ausformung eines Prüfrings für jeden Anwendungsfall notwendig ist. Des Weiteren ist von Nachteil, dass die Ergebnisse unter Verwendung eines Prüfrings bereits bei geringfügigen geometrischen Veränderungen des tatsächlich zum Einsatz kommenden Fahrwerkbauteils ungültig werden. Bei der Prüfung handelt es sich zudem in der Regel um eine zerstörende Prüfung. Somit sind entsprechende Prüfungen in der Regel nur stichprobenartig durchführbar. Die Entwicklung, Herstellung und/oder Beschaffung eines Prüfrings verursacht unerwünschte zusätzliche Kosten.
Es ist die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, ein Verfahren, eine Pressverbindung, ein Pressgelenk und/oder ein Fahrwerkbauteil der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Pressverbindung zwischen dem Pressgelenk und dem Fahrwerkbauteil realisierbar ist. Vorzugsweise soll ein Drehmomentverhalten des Pressgelenks in der Pressverbindung besser vorherbestimmbar sein. Insbesondere soll eine alternative Ausführungsform bereitgestellt werden.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1, mittels einer Pressverbindung nach Anspruch 14, einem Pressgelenk nach Anspruch 15 und/oder einem Fahrwerkbauteil nach Anspruch 16 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung.
Das Verfahren ist zum Herstellen einer Pressverbindung, insbesondere einer Einpressverbindung, zwischen einem Pressgelenk und einem Fahrwerkbauteil ausgebildet. Vorzugsweise ist das Pressgelenk als ein Einpressgelenk ausgebildet. Eine derartige Pressverbindung kann alternativ als ein Einpressverband oder Pressverband bezeichnet werden. Bei dem Verfahren wird ein Gelenkgehäuse des Pressgelenks in eine Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils montiert, gepresst, eingepresst, geklemmt und/oder geschrumpft. Insbesondere wird die Pressverbindung aufgrund des Montierens des Gelenkgehäuses des Pressgelenks in der Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils realisiert. Aufgrund des Montierens und/oder der Herstellung der Pressverbindung liegt eine Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme an einer Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses an. Mit einer vor dem Montieren nicht-kreis-artigen Umfangskontur der Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme und/oder der Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses wird eine kreisartige Pressfuge zwischen dem Pressgelenk und dem Fahrwerkbauteil realisiert.
Hierbei ist von Vorteil, dass aufgrund der kreisartigen Pressfuge eine, insbesondere auf einen Umfangsabschnitt beschränkte, Klemmung des Pressgelenks vermieden werden kann. Insbesondere wird eine lediglich auf einen Bereich des Umfangs des Pressgelenks wirkende erhöhte Kraft und/oder Spannung vermieden, die zu einer unerwünschten stellenweisen Erhöhung der Reibung des Pressgelenks führen kann. Zum Ausbilden der kreisartigen Pressfuge weist die Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme vor dem Montieren eine nicht-kreisartige Umfangskontur und/oder die Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses vor dem Montieren eine nicht-kreisartige Umfangskontur auf. Somit wird auf der Basis mindestens einer nicht-kreisartigen Umfangskontur die kreisartige Pressfuge gebildet. Insbesondere ist die Pressfuge kreisförmig, kreisringförmig und/oder rund ausgebildet. Die Pressfuge kann als eine Art Berührungslinie zwischen dem Pressgelenk und dem Fahrwerkbauteil aufgefasst werden und/oder ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter kreisartig eine kreisförmige, eine kreiszylinderförmige und/oder eine kreisringartige Ausbildung zu verstehen. Insbesondere ist eine kreiszylinderförmige Außenumfangsfläche, Innenumfangsfläche und/oder Pressfuge als ein gerader oder schiefer Kreiszylinder oder Kreisring ausgebildet.
Insbesondere ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung eine Umfangskontur als eine Umfangsfläche, einen Innenumfangsfläche und/oder eine Außenumfangsfläche zu verstehen. Somit kann eine Umfangskontur als ein Oberbegriff für eine Umfangsfläche, eine Innenumfangsfläche und/oder eine Außenumfangsfläche aufgefasst werden. Insbesondere bezieht sich die Ausbildung der Umfangskontur, der Umfangsfläche, der Innenumfangsfläche und/oder der Außenumfangsfläche auf einen Querschnitt des zugehörigen Bauteils. Hierbei kann das Bauteil ein Pressgelenk, ein Gelenkgehäuse des Pressgelenks, ein Fahrwerkbauteil und/oder eine Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils sein.
Vorzugsweise wird die kreisartige Pressfuge aufgrund des Montierens des Gelenkgehäuses in die Gelenkaufnahme gebildet. Somit entsteht die Pressfuge beim Herstellen der Pressverbindung. Insbesondere wird die Pressfuge ohne einen Fugenspalt zwischen der Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme und der Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses gebildet. Somit liegen die Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme und die Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses mindestens in den einander zugewandten und/oder gegenüberliegenden Bereichen unmittelbar aneinander an.
Aufgrund der vor dem Montieren, insbesondere dem Einpressen, nicht-kreisartigen Umfangskontur und aufgrund des Montierens, vorzugsweise Einpressens, kann die Außenumfangsfläche und/oder die Innenumfangsfläche derart verformt werden, so dass die kreisartige Pressfuge gebildet wird. Somit ist die nicht-kreisartige Umfangskontur der Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme und/oder die nicht-kreisartige Umfangskontur der Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses derart ausgebildet, dass sich aufgrund des Montierens des Gelenkgehäuses in die Gelenkaufnahme eine derartige Verformung der Außenumfangsfläche und/oder der Innenumfangsfläche ergibt, so dass nach Beendigung des Montierens die kreisartige Pressfuge gebildet ist. Insbesondere ist die Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme und/oder die Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses nach dem Montieren bzw. in der hergestellten Pressverbindung kreisartig ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung wird die nicht-kreisartige Umfangskontur, insbesondere der Innenumfangsfläche und/oder der Außenumfangsfläche vor dem Montieren, in Abhängigkeit von einem oder mehreren der folgenden Einflussgrößen bzw. Eigenschaften ausgebildet:

- Material des Gelenkgehäuses,
- Material des Fahrwerkbauteils und/oder Material der Gelenkaufnahme,
- Materialstärke der Gelenkaufnahme und/oder Materialstärke des Fahrwerkbauteils im Bereich der Gelenkaufnahme,
- Überdeckung zwischen dem Innendurchmesser der Gelenkaufnahme und dem Außendurchmesser des Gelenkgehäuses,
- Geometrie und/oder Umfangskontur des Fahrwerkbauteils im Bereich der Gelenkaufnahme.

Insbesondere wird unter einer Umfangskontur des Fahrwerkbauteils im Bereich der Gelenkaufnahme eine Außenkontur und/oder Außenumfangskontur des Fahrwerkbauteils verstanden. Vorzugsweise wird unter der Geometrie des Fahrwerkbauteils eine zweidimensionale und/oder dreidimensionale Ausbildung des Fahrwerkbauteils verstanden.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird die nicht-kreisartige Umfangskontur vorab mittels einer Finite-Element-Methode und/oder aufgrund von Messungen einer nicht-kreisartigen Pressfuge aufgrund des Montierens eines Pressgelenks mit einer kreis-artigen Außenumfangsfläche eines Gelenkgehäuses in eine Gelenkaufnahme eines Fahrwerkbauteils mit einer kreisartigen Innenumfangsfläche bestimmt. Insbesondere muss die Bestimmung der nicht-kreisartigen Umfangskontur lediglich einmalig durchgeführt werden, solange das Fahrwerkbauteil unverändert bleibt. Vorzugsweise entfallen nach dem Erbringen eines Nachweises der kreisartigen Ausbildung der Pressfuge bei der Herstellung der Pressverbindung mit einer nicht-kreisartigen Umfangskontur der Innenumfangsfläche und/oder der Außenumfangsfläche weitere Messungen, Messabgleiche und/oder Kontrollen.
Die nicht-kreisartige Umfangskontur kann vor dem Montieren oval oder elliptisch ausgebildet sein. Insbesondere ist die nicht-kreisartige Umfangskontur vor dem Montieren unrund ausgebildet.
Nach einer Weiterbildung wird ein Gelenkgehäuse mit einer kreisartigen Außenumfangsfläche in eine Gelenkaufnahme mit einer nicht-kreisartigen Innenumfangsfläche montiert, gepresst und/oder eingepresst. Hiernach ist die Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses vor dem Montieren des Pressgelenks in das Fahrwerkbauteil kreisartig ausgebildet. Lediglich die Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme ist vor dem Montieren nicht-kreisartig ausgebildet. Hierdurch ist vermeidbar, dass sowohl die Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses als auch die Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme vor dem Montieren nicht-kreisartig ausgebildet sein müssen. Insbesondere reicht es aus, dass vor dem Montieren nur eine der beiden Umfangskonturen, nämlich entweder die Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses oder die Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme, nicht-kreisartig ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich der Herstellungsaufwand weiter reduzieren.
Vorzugsweise wird die nicht-kreisartige Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme vor dem Montieren mittels einer spanenden Bearbeitung, mittels Fräsens oder mittels Stanzen in das Fahrwerkbauteil eingebracht. Hierdurch lässt sich die Ausbildung der nicht-kreisartigen Innenumfangsfläche effizient, kostengünstig und/oder schnell realisieren. Insbesondere können für die spanende Bearbeitung, für das Fräsen oder für das Stanzen übliche Werkzeuge eingesetzt werden.
Gemäß einer Weiterbildung wird die nicht-kreisartige Umfangskontur zum Ausgleich einer beim Montieren nicht-kreisartigen Verformung der Außenumfangsfläche und/oder der Innenumfangsfläche in einer vorgegebenen Ausrichtung ausgebildet und/oder angeordnet. Insbesondere wird die nicht-kreisartige Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme derart zu dem Fahrwerkbauteil ausgerichtet, dass beim Montieren des Pressgelenks in die Gelenkaufnahme die kreisartige Pressfuge herstellbar ist. Bei einer nicht-kreisartigen Ausbildung der Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses wird das Pressgelenk in Bezug zu der Gelenkaufnahme derart ausgerichtet, dass sich beim Montieren des Pressgelenks in die Gelenkaufnahme die kreisartige Pressfuge ergibt. Vorzugsweise weist das Pressgelenk und/oder das Fahrwerkbauteil eine oder jeweils eine Markierung auf, die eine Ausrichtung des Pressgelenks in Bezug zu dem Fahrwerkbauteil ermöglicht.
Vorzugsweise hat die nicht-kreisartige Umfangskontur in einer ersten Richtung einen ersten Durchmesser, der größer ist als ein weiterer Durchmesser der nicht-kreisartigen Umfangskontur. Insbesondere ist der erste Durchmesser der nicht-kreisartigen Umfangskontur quer oder rechtwinklig zu einer Hauptverformungsrichtung der Außenumfangsfläche und/oder der Innenumfangsfläche ausgerichtet. Insbesondere liegen der erste Durchmesser und/oder der weitere Durchmesser und die Hauptverformungsrichtung in derselben Ebene. Vorzugsweise ist der erste Durchmesser der größte Durchmesser der nicht-kreisartigen Umfangskontur. Der weitere Durchmesser kann der kleinste Durchmesser der nicht-kreisartigen Umfangskontur sein. Der Durchmesser kann als ein Innendurchmesser der Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme und/oder als ein Außendurchmesser der Außenumfangsfläche ausgebildet sein. Somit kann der erste Durchmesser ein erster Innendurchmesser und/oder ein erster Außendurchmesser sein. Der weitere Durchmesser kann ein weiterer Innendurchmesser und/oder ein weiterer Außendurchmesser sein.
Insbesondere ist unter einer Hauptverformungsrichtung der Außenumfangsfläche und/oder der Innenumfangsfläche eine Richtung zu verstehen, in der eine Verformung der Außenumfangsfläche und/oder der Innenumfangsfläche am Größten oder am Stärksten ist. Vorzugsweise ist die Hauptverformungsrichtung in Richtung eines Durchmessers der Außenumfangsfläche und/oder der Innenumfangsfläche gerichtet, der sich beim Montieren des Gelenkgehäuses in die Gelenkaufnahme am meisten oder am stärksten vergrößert. Insbesondere bezieht sich die Hauptverformungsrichtung auf eine nicht-kreisartige Verformung der Außenumfangsfläche und/oder der Innenumfangsfläche bei einem Montieren des Gelenkgehäuses mit einer kreisartigen Außenumfangsfläche in die Gelenkaufnahme mit einer kreisartigen Innenumfangsfläche. Somit kann sich die Hauptverformungsrichtung auf die Ausbildung einer nicht-kreisartigen Pressfuge bei Verwendung eines Gelenkgehäuses und einer Gelenkaufnahme beziehen, die jeweils eine kreisartige Umfangskontur aufweisen.
Gemäß einer Weiterbildung wird ein Gelenkgehäuse mit einer nicht-kreisartigen Außenumfangsfläche in eine Gelenkaufnahme mit einer kreisartigen Innenumfangsfläche montiert. Insbesondere ist die Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses vor dem Montieren nicht-kreisartig ausgebildet. Entsprechend ist die Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme vor dem Montieren bereits kreisartig ausgebildet. Insbesondere wird die Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses in Bezug zur Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme vor dem Montieren zum Realisieren der kreisartigen Pressfuge ausgerichtet. Eine derartige vorgegebene Ausrichtung des Pressgelenks in Bezug zu der Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils ist notwendig, da bei einem unausgerichteten Montieren des Gelenkgehäuses mit der vor dem Montieren nicht-kreisartigen Außenumfangsfläche ansonsten die Gefahr besteht, dass anstelle der gewünschten kreisartigen Pressfuge wiederum eine nicht-kreisartige Pressfuge hergestellt wird. Das Gelenkgehäuse, insbesondere mit der nicht-kreisartigen Außenumfangsfläche, kann mittels eines Fließpressverfahrens, mittels einer spanenden Bearbeitung, mittels Fräsen oder mittels Gießen hergestellt werden. Hierdurch ist die Bereitstellung eines Gelenkgehäuses mit einer vor dem Montieren nicht-kreisartigen Außenumfangsfläche kostengünstig realisierbar.
Nach einer Weiterbildung wird als Pressgelenk ein Hülsengelenk oder ein Kugelhülsengelenk verwendet. Vorzugsweise ist das Pressgelenk als ein Einpressgelenk ausgebildet. Insbesondere wird als Fahrwerkbauteil ein Lenker oder ein Radträger verwendet. Die Pressverbindung, das Pressgelenk und/oder das Fahrwerkbauteil können in einem Fahrzeug oder Kraftfahrzeug eingebaut werden. Insbesondere können die Pressverbindung, das Pressgelenk und/oder das Fahrwerkbauteil Bestandteil eines Fahrwerks eines Fahrzeugs oder Kraftfahrzeugs sein. Die Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils kann als ein Loch oder Durchgangsloch ausgebildet sein. Insbesondere ist die Gelenkaufnahme als eine runde oder unrunde, das Fahrwerkbauteil durchdringende Ausnehmung ausgebildet. Die Gelenkaufnahme kann vollständig umlaufend, insbesondere quer oder rechtwinklig zu einer Längsachse der Gelenkaufnahme und/oder des Pressgelenks, von dem Fahrwerkbauteil umschlossen sein.
Vorzugsweise ist die Pressverbindung als eine Einpressverbindung, eine Klemmverbindung und/oder eine Schrumpfverbindung ausgebildet. Insbesondere ist das Montieren, vorzugsweise das Montieren des Gelenkgehäuses in die Gelenkaufnahme, als ein Pressen, Einpressen, Klemmen und/oder Schrumpfen ausgebildet.
Des Weiteren ist eine Pressverbindung von Vorteil, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen dem Pressgelenk und dem Fahrwerkbauteil hergestellt ist. Hierzu ist das Gelenkgehäuse des Pressgelenks in der Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils montiert und/oder eingepresst. Die Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme liegt an der Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses an. Hierbei weist die Innenumfangsfläche der Gelenkaufnahme und/oder die Außenumfangsfläche des Gelenkgehäuses zum Realisieren der kreisartigen Pressfuge vor dem Montieren eine nicht-kreisartige Umfangskontur auf. Eine derartige Pressverbindung kann auch als Einpressverband oder Pressverband bezeichnet werden und/oder ausgebildet sein.
Des Weiteren ist ein Pressgelenk für ein erfindungsgemäßes Verfahren und/oder eine erfindungsgemäße Pressverbindung von Vorteil, wobei das Gelenkgehäuse des Pressgelenks eine nicht-kreisartige Außenumfangsfläche aufweist. Insbesondere weist das Gelenkgehäuse vor dem Montieren und/oder Einpressen die nicht-kreisartige Außenumfangsfläche auf.
Schließlich ist auch ein Fahrwerkbauteil für ein erfindungsgemäßes Verfahren und/oder eine erfindungsgemäße Pressverbindung von Vorteil, wobei die Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils eine nicht-kreisartige Innenumfangfläche aufweist. Insbesondere weist die Gelenkaufnahme vor dem Montieren und/oder Einpressen die nicht-kreisartige Innenumfangsfläche auf.
Aufgrund des Montierens, insbesondere Einpressens, des Pressgelenks in die Gelenkaufnahme des Fahrwerkbauteils wird die vor dem Montieren, insbesondere Einpressen, nicht-kreisartige Außenumfangsfläche und/oder Innenumfangsfläche derart umgeformt, dass sich die kreisartige Pressfuge in der Pressverbindung ergibt.
Insbesondere handelt es sich bei der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Pressverbindung um eine zuvor beschriebene Pressverbindung. Vorzugsweise ist das Verfahren gemäß allen im Zusammenhang mit der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Pressverbindung erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet. Ferner können die hier beschriebene Pressverbindung, das hier beschriebene Pressgelenk und/oder das hier beschriebene Fahrwerkbauteil gemäß allen im Zusammenhang mit den Verfahren erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:

1 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrwerkbauteil mit einer gestrichelt dargestellten nicht-kreisartigen Pressfuge gemäß dem Stand der Technik,
2 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrwerkbauteil und ein Pressgelenk zum Realisieren einer kreisartigen Pressfuge in einer erfindungsgemäßen Pressverbindung,
3 eine schematische Draufsicht eines weiteren Pressgelenks zum Realisieren einer kreisartigen Pressfuge in einer erfindungsgemäßen Pressverbindung, und
4 ein schematisches Ablaufdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren.

1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Fahrwerkbauteil 1 mit einer gestrichelt dargestellten nicht-kreisartigen Pressfuge 2 gemäß dem Stand der Technik. Das Fahrwerkbauteil 1 hat eine Gelenkaufnahme 3. Die Gelenkaufnahme 3 ist als ein Loch bzw. eine Durchgangsöffnung in dem Fahrwerkbauteil 1 ausgebildet. Die Gelenkaufnahme 3 ist zum Aufnehmen eines hier lediglich schematisch dargestellten Pressgelenks 4 ausgebildet. Somit dient die Gelenkaufnahme 3 als ein Lagerauge für das Pressgelenk 4. Das Pressgelenk 4 weist ein Gelenkgehäuse 5 auf. Das Gelenkgehäuse 5 hat eine Außenumfangsfläche 6. Die Außenumfangsfläche 6 bildet zugleich eine Außenkontur oder einen Außenumfang des Pressgelenks 4. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Außenumfangsfläche 6 kreisartig ausgebildet. Somit weist das Pressgelenk 4 vor dem Montieren des Pressgelenks 4 in die Gelenkaufnahme 3 eine kreisartige Umfangskontur auf. Das Montieren wird hier beispielhaft als ein Einpressen realisiert.
Die Gelenkaufnahme 3 hat eine Innenumfangsfläche 7. Vor dem Montieren bzw. Einpressen des Pressgelenks 4 in die Gelenkaufnahme 3 ist die Innenumfangsfläche 7 kreisartig ausgebildet. Somit hat die Gelenkaufnahme 3 vor dem Montieren bzw. Einpressen des Pressgelenks 4 eine kreisartige Umfangskontur.
Zum Herstellen einer Pressverbindung 8, die hier als eine Einpressverbindung ausgebildet ist, wird das Gelenkgehäuse 5 des Pressgelenks 4 in die Gelenkaufnahme 3 des Fahrwerkbauteils 1 eingepresst. Hierdurch liegt die Innenumfangsfläche 7 der Gelenkaufnahme 3 an der Außenumfangsfläche 6 des Gelenkgehäuses 5 an. Aufgrund der zu der Gelenkaufnahme 3 unkonzentrischen Ausbildung des Fahrwerkbauteils 1 kommt es hierbei zugleich zu einer Verformung der Außenumfangsfläche 6 des Gelenkgehäuses 5 und der Innenumfangsfläche 7 der Gelenkaufnahme 3. Hierdurch wird die nicht-kreisartige Pressfuge 2 zwischen der Innenumfangsfläche 7 und der Außenumfangsfläche 6 gebildet. Die Unrundheit der nicht-kreisartigen Pressfuge 2 führt zu unerwünschten Spannungen und/oder einer Klemmung in dem in der Gelenkaufnahme 3 eingepressten Pressgelenk 4.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich in Richtung einer Hauptverformungsrichtung 16 beim Montieren bzw. Einpressen des Pressgelenks 4 in die Gelenkaufnahme 3 die größte Verformung der Außenumfangsfläche 6 und der Innenumfangsfläche 7. Somit bezieht sich die Hauptverformungsrichtung 16 auf die nicht-kreisartige Verformung der Innenumfangsfläche 7 bei einem Montieren bzw. Einpressen des Gelenkgehäuses 5 mit der kreisartigen Außenumfangsfläche 6 in die Gelenkaufnahme 3 mit der kreisartigen Innenumfangsfläche 7.
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Fahrwerkbauteil 9 und ein Pressgelenk 4 zum Realisieren einer kreisartigen Pressfuge 10 in einer erfindungsgemäßen Pressverbindung 11. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Pressgelenk 4 als ein Einpressgelenk und die Pressverbindung 11 als eine Einpressverbindung ausgebildet. Des Weiteren ist das Pressgelenk 4 bei diesem Beispiel vor einem Montieren, das hier mittels eines Einpressens realisiert ist, mit einer kreisartigen Außenumfangsfläche 6 ausgebildet. Das Fahrwerkbauteil 9 entspricht hinsichtlich seiner Grundstruktur oder seiner unkonzentrischen Ausbildung zu einer Gelenkaufnahme 13 dem Fahrwerkbauteil 1 gemäß 1.
Zur Vermeidung der Entstehung einer nicht-kreisartigen Pressfuge 2 ist jedoch hier eine Innenumfangsfläche 12 der Gelenkaufnahme 13 des Fahrwerkbauteils 9 nicht-kreisartig ausgebildet. Somit weist die Gelenkaufnahme 13 vor dem Montieren, hier nämlich vor dem Einpressen, des Pressgelenks 4 in die Gelenkaufnahme 13 eine nicht-kreisartige Innenumfangsfläche 12 auf. Hierbei ist die nicht-kreisartige Umfangskontur der Gelenkaufnahme 13 derart ausgebildet, dass beim Einpressen des Pressgelenks 4 in die Gelenkaufnahme 13 eine derartige Verformung der Innenumfangsfläche 12 erzeugt wird, so dass die Pressfuge 10 kreisartig ist. Die kreisartige Ausbildung der Umfangskontur der Außenumfangsfläche 5 des Pressgelenks 4 verbleibt beim Einpressen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die nicht-kreisartige Umfangskontur der Innenumfangsfläche 12 mittels einer spanenden Bearbeitung, hier nämlich mittels Fräsens, hergestellt.
Die nicht-kreisartige Umfangskontur der Innenumfangsfläche 12 bzw. die Gelenkaufnahme 13 hat vor dem Einpressen bzw. vor dem Herstellen der Pressverbindung 11 in einer ersten Richtung einen ersten Innendurchmesser 14. Dieser erste Innendurchmesser 14 ist größer als ein weiterer Innendurchmesser 15 der Innenumfangsfläche 12 bzw. der Gelenkaufnahme 13 vor dem Einpressen des Pressgelenks 4. Der erste Innendurchmesser 14 und der weitere Innendurchmesser 15 sind bei diesem Ausführungsbeispiel rechtwinklig zueinander angeordnet. Des Weiteren liegen der erste Innendurchmesser 14 und der weitere Innendurchmesser 15 in einer gemeinsamen Ebene. Insbesondere liegen der erste Innendurchmesser 14 und der weitere Innendurchmesser 15 in der Ebene der Gelenkaufnahme 13. Der erste Innendurchmesser 14 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zugleich der größte Innendurchmesser der Gelenkaufnahme 13 vor dem Einpressen. Des Weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel der weitere Innendurchmesser 15 der kleinste Innendurchmesser der Gelenkaufnahme 13 vor dem Einpressen des Pressgelenks 4.
Unter Berücksichtigung der Darstellung gemäß 1 ist der erste Innendurchmesser 14 quer zu einer Hauptverformungsrichtung 16 gemäß dem gestrichelt dargestellten Doppelpfeil 16 ausgerichtet. Hierbei bezieht sich die Hauptverformungsrichtung 16 auf die nicht-kreisartige Verformung der Innenumfangsfläche 7 bei einem Einpressen des Gelenkgehäuses 5 mit der kreisartigen Außenumfangsfläche 6 in die Gelenkaufnahme 3 mit der kreisartigen Innenumfangsfläche 7.
3 zeigt eine schematische Draufsicht eines weiteren Pressgelenks 17 zum Realisieren einer kreisartigen Pressfuge 10 in einer erfindungsgemäßen Pressverbindung 11.
Alternativ zu der Ausführungsform gemäß 2 kann die Gelenkaufnahme 3 gemäß 1 eine Innenumfangsfläche 7 aufweisen, die vor dem Montieren, hier beispielhaft wieder ein Einpressen, des Pressgelenks 17 kreisartig ausgebildet ist. Zum Realisieren der kreisartigen Pressfuge 10 muss dann jedoch ein Pressgelenk 17 verwendet werden, dessen Gelenkgehäuse 18 eine Außenumfangsfläche 19 aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Umfangskontur der Außenumfangsfläche 19 dem Verlauf der in 2 dargestellten Innenumfangsfläche 12. Hier ist das Pressgelenk 17 ebenfalls beispielhaft als ein Einpressgelenk ausgebildet.
Die nicht-kreisartige Umfangskontur der Außenumfangsfläche 19 bzw. das Gelenkgehäuse 18 hat vor dem Einpressen bzw. vor dem Herstellen der Pressverbindung 11 in einer ersten Richtung einen ersten Außendurchmesser 20. Dieser erste Außendurchmesser 20 ist größer als ein weiterer Außendurchmesser 21 der Außenumfangsfläche 19 bzw. des Gelenkgehäuses 18 vor dem Einpressen des Pressgelenks 17. Der erste Außendurchmesser 20 und der weitere Außendurchmesser 21 sind bei diesem Ausführungsbeispiel rechtwinklig zueinander angeordnet. Des Weiteren liegen der erste Außendurchmesser 20 und der weitere Außendurchmesser 21 in einer gemeinsamen Ebene. Insbesondere liegen der erste Außendurchmesser 20 und der weitere Außendurchmesser 21 in der Ebene rechtwinklig zu einer Längsachse des Gelenkgehäuses 18. Der erste Außendurchmesser 20 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zugleich der größte Außendurchmesser des Gelenkgehäuses 18 vor dem Einpressen. Des Weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel der weitere Außendurchmesser 21 der kleinste Außendurchmesser des Gelenkgehäuses 18 vor dem Einpressen des Pressgelenks 17.
Somit ist gemäß dieser Alternative die Umfangskontur des Pressgelenks 17 vor dem Montieren bzw. Einpressen nicht-kreisartig ausgebildet. Für das Herstellen der kreisartigen Pressfuge 10 muss dann jedoch dafür gesorgt werden, dass das Pressgelenk 17 mit der nicht-kreisartigen Umfangskontur in einer vorgegebenen Weise gerichtet in die Gelenkaufnahme 3 gemäß 1 eingesetzt wird. Hierzu können das Pressgelenk 17 und/oder das Fahrwerkbauteil 1 geeignete Markierungen aufweisen.
Gemäß einer weiteren Alternative kann sowohl die Innenumfangsfläche 12 der Gelenkaufnahme 13 als auch die Außenumfangsfläche 19 des Pressgelenks 17 vor dem Montieren als nicht-kreisartige Umfangskontur ausgebildet sein, so dass sich beim Herstellen der Pressverbindung 11 die kreisartige Pressfuge 11 ergibt.
4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren. Das Verfahren wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 erläutert. Nach einem Start des Verfahrens gemäß Schritt S10 wird gemäß Schritt S11 zunächst eine nicht-kreisartige Umfangskontur bestimmt. Die nicht-kreisartige Umfangskontur der Innenumfangfläche 12 der Gelenkaufnahme 13 und/oder der Außenumfangsfläche 18 des Pressgelenks 17 kann mittels einer Finite-Elemente-Methode bestimmt werden. Alternativ kann die nicht-kreisartige Umfangskontur aufgrund mindestens einer Messung einer nicht-kreisartigen Pressfuge 2 bestimmt werden. Hierbei ergibt sich die nicht-kreisartige Pressfuge 2 aufgrund des Montierens, beispielsweise Einpressens, des Pressgelenks 4 mit einer kreisartigen Außenumfangsfläche 6 des Gelenkgehäuses 5 in die Gelenkaufnahme 3 des Fahrwerkbauteils 1 mit der kreisartigen Innenumfangsfläche 7.
Anschließend werden gemäß Schritten S12 und S13 das Pressgelenk 4 oder 17 und das Fahrwerkbauteil 1 oder 9 hergestellt und bereitgestellt. Hierbei können die Schritte S12 und S13 in beliebiger Reihenfolge oder auch gleichzeitig erfolgen. Wahlweise können sowohl das Pressgelenk 17 als auch die Gelenkaufnahme 13 mit einer nicht-kreisartigen Umfangskontur bezüglich der Innenumfangsfläche 12 bzw. der Außenumfangsfläche 18 versehen werden. Alternativ kann nur die Innenumfangsfläche 12 der Gelenkaufnahme 13 oder nur die Außenumfangsfläche 18 des Pressgelenks 17 mit einer nicht-kreisartigen Umfangskontur ausgebildet werden. Die jeweils andere Komponente der Pressverbindung 11 wird in diesem Fall mit einer kreisartigen Umfangskontur ausgebildet, also gemäß der Gelenkaufnahme 3 oder dem Pressgelenk 4.
Anschließend erfolgt gemäß Schritt S14 das Montieren oder Einpressen des Pressgelenks 4 bzw. 17 in das Fahrwerkbauteil 1 bzw. 9. Insbesondere bei einer Ausbildung des Pressgelenks 17 mit einer nicht-kreisartigen Umfangskontur bezüglich der Außenumfangsfläche 18 erfolgt hierbei das Montieren oder Einpressen mit einer vorgegebenen Ausrichtung oder Orientierung des Pressgelenks 17 in Bezug auf die Gelenkaufnahme 3 oder 13. Aufgrund des Vorsehens einer nicht-kreisartigen Umfangskontur an dem Pressgelenk 17 und/oder der Gelenkaufnahme 13 wird gemäß Schritt S15 eine kreisartige Pressfuge 10 realisiert. Sodann ist das Verfahren gemäß dem Schritt S16 beendet.
Bezugszeichenliste

1: Fahrwerkbauteil
2: nicht-kreisartige Pressfuge
3: Gelenkaufnahme
4: Pressgelenk
5: Gelenkgehäuse
6: Außenumfangsfläche
7: Innenumfangsfläche
8: Pressverbindung
9: Fahrwerkbauteil
10: kreisartige Pressfuge
11: Pressverbindung
12: Innenumfangsfläche
13: Gelenkaufnahme
14: erster Innendurchmesser
15: weiterer Innendurchmesser
16: Hauptverformungsrichtung
17: Pressgelenk
18: Gelenkgehäuse
19: Außenumfangsfläche
20: erster Außendurchmesser
21: weitere Außendurchmesser
S10: Start
S11: Bestimmen einer nicht-kreisartigen Umfangskontur
S12: Herstellen und Bereitstellen eines Pressgelenks
S13: Herstellen und Bereitstellen eines Fahrwerkbauteils
S14: Einpressen des Pressgelenks in das Fahrwerkbauteil
S15: Realisieren einer kreisartigen Pressfuge
S16: Ende

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012207527 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Pressverbindung (11) zwischen einem Pressgelenk (4, 17) und einem Fahrwerkbauteil (1, 9), bei dem ein Gelenkgehäuse (5, 18) des Pressgelenks (4, 17) in eine Gelenkaufnahme (3, 13) des Fahrwerkbauteils (1, 9) montiert wird, sodass eine Innenumfangsfläche (7, 12) der Gelenkaufnahme (3, 13) an einer Außenumfangsfläche (6, 19) des Gelenkgehäuses (5, 18) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer vor dem Montieren nicht-kreis-artigen Umfangskontur der Innenumfangsfläche (12) der Gelenkaufnahme (13) und/oder der Außenumfangsfläche (19) des Gelenkgehäuses (18) eine kreisartige Pressfuge (10) zwischen dem Pressgelenk (4, 17) und dem Fahrwerkbauteil (1, 9) realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisartige Pressfuge (10) aufgrund des Montierens, vorzugsweise eines Pressens oder Einpressens, des Gelenkgehäuses (5, 18) in die Gelenkaufnahme (3, 13) gebildet wird, insbesondere wird die Pressfuge (10) ohne einen Fugenspalt zwischen der Innenumfangsfläche (7, 12) der Gelenkaufnahme (3, 13) und der Außenumfangsfläche (6, 19) des Gelenkgehäuses (5, 18) gebildet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der nicht-kreisartigen Umfangskontur und aufgrund des Montierens die Außenumfangsfläche (6, 19) und/oder die Innenumfangsfläche (7, 12) derart verformt wird, sodass die kreisartige Pressfuge (10) gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-kreisartige Umfangskontur in Abhängigkeit von einem oder mehreren der folgenden Einflussgrößen bzw. Eigenschaften ausgebildet wird: - Material des Gelenkgehäuses (5, 18), - Material des Fahrwerkbauteils (1, 9) und/oder der Gelenkaufnahme (3, 13), - Materialstärke der Gelenkaufnahme (3, 13) und/oder des Fahrwerkbauteils (1, 9) im Bereich der Gelenkaufnahme (3, 13), - Überdeckung zwischen einem Innendurchmesser (14, 15) der Gelenkaufnahme (3, 13) und einem Außendurchmesser (20, 21) des Gelenkgehäuses (5, 18), - Geometrie und/oder Umfangskontur des Fahrwerkbauteils (1, 9) im Bereich der Gelenkaufnahme (3, 13).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-kreisartige Umfangskontur vorab mittels einer Finite-Elemente-Methode und/oder aufgrund von Messungen einer nicht-kreisartigen Pressfuge (2) aufgrund des Montierens eines Pressgelenks (4) mit einer kreisartigen Außenumfangsfläche (6) eines Gelenkgehäuses (5) in eine Gelenkaufnahme (3) eines Fahrwerkbauteils (1) mit einer kreisartigen Innenumfangsfläche (7) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-kreisartige Umfangskontur vor dem Montieren oval oder elliptisch ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenkgehäuse (5) mit einer kreisartigen Außenumfangsfläche (6) in eine Gelenkaufnahme (13) mit einer nicht-kreisartigen Innenumfangsfläche (12) montiert, insbesondere gepresst oder eingepresst, wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-kreisartige Innenumfangsfläche (12) der Gelenkaufnahme (13) vor dem Montieren mittels einer spanenden Bearbeitung, mittels Fräsens oder mittels Stanzen in das Fahrwerkbauteil (9) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-kreisartige Umfangskontur zum Ausgleich einer beim Montieren nicht-kreisartigen Verformung der Außenumfangsfläche (6, 19) und/oder der Innenumfangsfläche (7, 12) in einer vorgegebenen Ausrichtung ausgebildet und/oder angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-kreisartige Umfangskontur in einer ersten Richtung einen ersten Durchmesser (14, 20) hat, der größer ist als ein weiterer Durchmesser (15, 21) der nicht-kreisartigen Umfangskontur, wobei der erste Durchmesser (14, 20) der nicht-kreisartigen Umfangskontur quer oder rechtwinklig zu einer Hauptverformungsrichtung (16) der Außenumfangsfläche (6) und/oder der Innenumfangsfläche (7) ausgerichtet wird, insbesondere liegen der erste Durchmesser (14, 20) und die Hauptverformungsrichtung (16) in derselben Ebene.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenkgehäuse (18) mit einer nicht-kreisartigen Außenumfangsfläche (19) in eine Gelenkaufnahme (3) mit einer kreisartigen Innenumfangsfläche (7) montiert wird, wobei die Außenumfangsfläche (19) des Gelenkgehäuses (18) in Bezug zur Innenumfangsfläche (7) der Gelenkaufnahme (3) vor dem Montieren zum Realisieren der kreisartigen Pressfuge (10) ausgerichtet wird, insbesondere wird das Gelenkgehäuse (18) mit der nicht-kreisartigen Außenumfangsfläche (19) mittels eines Fließpressverfahrens, mittels einer spanenden Bearbeitung, mittels Fräsen oder mittels Gießen hergestellt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Pressgelenk (4, 17) ein Kugelhülsengelenk und/oder als Fahrwerkbauteil (1, 9) ein Lenker oder Radträger verwendet wird, insbesondere wird die Gelenkaufnahme (3, 13) als ein Loch oder Durchgangsloch ausgebildet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressverbindung als eine Einpressverbindung, eine Klemmverbindung und/oder eine Schrumpfverbindung ausgebildet ist.
Pressverbindung hergestellt zwischen einem Pressgelenk (4, 17) und einem Fahrwerkbauteil (1, 9) gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Gelenkgehäuse (5, 18) des Pressgelenks (4, 17) in einer Gelenkaufnahme (3, 13) des Fahrwerkbauteils (1, 9) montiert ist, und eine Innenumfangsfläche (7, 12) der Gelenkaufnahme (3, 13) an einer Außenumfangsfläche (6, 19) des Gelenkgehäuses (5, 18) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsfläche (12) der Gelenkaufnahme (13) und/oder die Außenumfangsfläche (19) des Gelenkgehäuses (18) zum Realisieren einer kreisartigen Pressfuge (10) vor dem Montieren eine nicht-kreisartige Umfangskontur aufweist.
Pressgelenk für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder eine Pressverbindung (11) nach Anspruch 14, wobei das Gelenkgehäuse (18) eine nicht-kreisartige Außenumfangsfläche (19) aufweist, insbesondere ist das Pressgelenk als ein Einpressgelenk ausgebildet.
Fahrwerkbauteil für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder eine Pressverbindung (11) nach Anspruch 14, wobei die Gelenkaufnahme (13) eine nicht-kreisartige Innenumfangsfläche (12) aufweist.