DE102018210913A1 - Gelenkbauteil - Google Patents

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Abstract

Gelenkbauteil mit einem Bauteilkörper (4), einem ein Gelenkgehäuse (7) und ein beweglich in diesem gelagertes Gelenkinnenteil (14) umfassenden Gelenk (2), welches mit seinem Gelenkgehäuse (7) mit dem Bauteilkörper (4) verbunden ist, und einem das Gelenkgehäuse (7) zumindest teilweise umschließenden Kunststoffkörper (17), wobei das Gelenkgehäuse (7) und der Bauteilkörper (4) durch einen Steck-Dreh-Verschluss miteinander verbunden sind, der durch den Kunststoffkörper (17) gegen Lösen gesichert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gelenkbauteil mit einem Bauteilkörper, einem ein Gelenkgehäuse und ein beweglich in diesem gelagertes Gelenkinnenteil umfassenden Gelenk, welches mit seinem Gelenkgehäuse mit dem Bauteilkörper verbunden ist, und einem das Gelenkgehäuse zumindest teilweise umschließenden Kunststoffkörper.
  • Aktuell wird zur Ausbildung des Gelenkbauteils das Gelenk, wie z.B. ein Kugelgelenk, in den Bauteilkörper, wie z.B. eine Lenker-Struktur, eingerollt, als Kartusche eingestemmt oder eingeschweißt. Dafür sind jedoch zahlreiche Prozessschritte und somit entsprechende Fertigungsanlagen erforderlich, die mit hohen Investitionen verbunden sind.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der für ein Gelenkbauteil der eingangs genannten Art erforderlichen Fertigungsschritte und/oder Bauteile zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Gelenkbauteil nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des Gelenkbauteils sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
  • Das eingangs genannte Gelenkbauteil mit einem Bauteilkörper, einem ein Gelenkgehäuse und ein beweglich in diesem gelagertes Gelenkinnenteil umfassenden Gelenk, welches mit seinem Gelenkgehäuse mit dem Bauteilkörper verbunden ist, und einem das Gelenkgehäuse zumindest teilweise umschließenden Kunststoffkörper, wird insbesondere dadurch weitergebildet, dass das Gelenkgehäuse und der Bauteilkörper durch einen Steck-Dreh-Verschluss, vorzugsweise formschlüssig, miteinander verbunden sind, der durch den Kunststoffkörper, vorzugsweise formschlüssig, gegen Lösen gesichert ist.
  • Das Gelenkgehäuse kann somit durch eine einfache Steck-Dreh-Montage in oder an dem Bauteilkörper montiert werden. Insbesondere ist ein Einrollen, ein Verstemmen oder ein Verschweißen des Gelenkgehäuses nicht erforderlich. Eine feste und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteilkörper und dem Gelenkgehäuse ist, vorzugsweise zusätzlich, durch den Kunststoffkörper erzielbar.
  • Dem Gelenk und/oder dem Gelenkgehäuse ist bevorzugt eine axiale Richtung zugeordnet. Vorteilhaft ist dem Gelenk und/oder dem Gelenkgehäuse eine Längsachse zugeordnet. Vorzugsweise verläuft die oder eine Längsachse mittig durch das Gelenk und/oder mittig durch das Gelenkgehäuse. Die Längsachse verläuft bevorzugt in der oder einer axialen Richtung. Eine oder jedwede quer zur Längsachse und/oder quer zur axialen Richtung verlaufende Richtung wird insbesondere als radiale Richtung bezeichnet. Eine um die Längsachse herum verlaufende Richtung und/oder eine in Umfangsrichtung des Gelenkgehäuses verlaufende Richtung wird insbesondere als Umfangsrichtung bezeichnet.
  • Das Gelenkgehäuse ist bevorzugt ein formstabiler Körper. Insbesondere besteht das Gelenkgehäuse aus Metall. Beispielsweise besteht das Gelenkgehäuse aus Aluminium oder aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl.
  • Das Gelenkinnenteil ist bevorzugt ein formstabiler Körper. Insbesondere besteht das Gelenkinnenteil aus Metall. Beispielsweise besteht das Gelenkinnenteil aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl.
  • Der Bauteilkörper ist bevorzugt ein formstabiler Körper. Insbesondere besteht der Bauteilkörper aus Metall. Vorzugsweise besteht der Bauteilkörper aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl. Beispielsweise besteht der Bauteilkörper aus Blech.
  • Der Kunststoffkörper ist bevorzugt ein formstabiler Körper. Insbesondere besteht der Kunststoffkörper aus Kunststoff. Vorteilhaft besteht der Kunststoffkörper aus Polyamid (PA) oder aus Polyphthalamid (PPA). Beispielsweise besteht der Kunststoffkörper aus PA 6 oder PA 6.6. Vorteilhaft ist der Kunststoffkörper mit Fasern verstärkt. Bei den Fasen handelt es sich vorzugsweise um Glasfasern. Beispielsweise besteht der Kunststoffkörper aus einem faserverstärktem Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff. Der Kunststoff ist z.B. Polyamid (PA) oder Polyphthalamid (PPA). Beispielsweise ist der Kunststoff PA 6 oder PA 6.6.
  • Bevorzugt umschließt der Kunststoffkörper den Bauteilkörper zumindest teilweise. Vorzugsweise ist das Gelenkgehäuse mit dem Bauteilkörper, insbesondere zusätzlich, durch den Kunststoffkörper, vorzugsweise formschlüssig, verbunden. Der Steck-Dreh-Verschluss ist insbesondere ein Bajonettverschluss.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist der Bauteilkörper mit einer, vorzugsweise kreisförmigen, Gelenkaufnahmeöffnung versehen, in der das Gelenkgehäuse sitzt und/oder eingesteckt ist, welches vorzugsweise eine zylindrische oder kreiszylindrische Außenumfangsfläche aufweist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist am Außenumfang des Gelenkgehäuses wenigstens ein radialer Vorsprung und im axialen Abstand zu diesem wenigstens ein, vorzugsweise radial vorstehender, Axialanschlag vorgesehen, wobei in einem die Gelenkaufnahmeöffnung begrenzenden Rand des Bauteilkörpers wenigstens eine radiale Ausnehmung vorgesehen ist. Bevorzugt ist oder wird bei oder während der Montage des Gelenkgehäuses an dem Bauteilkörper der Vorsprung, insbesondere in axialer Richtung, durch die Ausnehmung hindurchführbar oder hindurchgeführt. Vorteilhaft ist der Axialanschlag auf einer ersten Seite des Bauteilkörpers und der Vorsprung auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Bauteilkörpers angeordnet und/oder der Axialanschlag und der Vorsprung sind auf einander gegenüberliegenden Seiten des Bauteilkörpers angeordnet. Bevorzugt ist der Vorsprung, vorzugsweise in Umfangsrichtung, gegenüber der Ausnehmung versetzt. Vorteilhaft ist der Bauteilkörper, insbesondere somit, in axialer Richtung zwischen dem Vorsprung und dem Axialanschlag, vorzugsweise formschlüssig, festgelegt. Die Abmessungen des Vorsprungs sind vorzugsweise kleiner als die oder gleich den Abmessungen der Ausnehmung. Somit ist der Vorsprung insbesondere durch die Ausnehmung hindurchführbar. Vorteilhaft sind die Abmessungen des Axialanschlags größer als die Abmessungen der Ausnehmung. Somit ist der Axialanschlag insbesondere nicht durch die Ausnehmung hindurchführbar.
  • Bevorzugt liegt der Axialanschlag, vorzugsweise auf der ersten Seite des Bauteilkörpers, insbesondere axial, an dem Bauteilkörper an. Vorteilhaft liegt der Vorsprung, vorzugsweise auf der zweiten Seite des Bauteilkörpers, insbesondere axial, an dem Bauteilkörper an. Vorzugsweise ist oder wird der Axialanschlag bei oder während der Montage des Gelenkgehäuses an dem Bauteilkörper nicht durch die Ausnehmung hindurchführbar oder hindurchgeführt. Bevorzugt erstreckt sich der Axialanschlag in Umfangsrichtung über eine größere Länge als der Vorsprung. Vorteilhaft sind der Axialanschlag und der Vorsprung in axialer Richtung hintereinander angeordnet.
  • Gemäß einer Weiterbildung sind am Außenumfang des Gelenkgehäuses mehrere, vorzugsweise zwei, radiale Vorsprünge und im axialen Abstand zu diesen wenigstens ein oder mehrere, vorzugsweise zwei, insbesondere radial vorstehende, Axialanschläge vorgesehen, wobei in einem die Gelenkaufnahmeöffnung begrenzenden Rand des Bauteilkörpers mehrere, vorzugsweise zwei, radiale Ausnehmungen vorgesehen sind. Insbesondere sind oder werden bei oder während der Montage des Gelenkgehäuses an dem Bauteilkörper die Vorsprünge durch die Ausnehmungen hindurchführbar oder hindurchgeführt. Vorteilhaft ist oder sind der oder die Axialanschläge auf einer ersten Seite des Bauteilkörpers und die Vorsprünge auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Bauteilkörpers angeordnet und/oder der oder die Axialanschläge und die Vorsprünge sind auf einander gegenüberliegenden Seiten des Bauteilkörpers angeordnet. Bevorzugt sind die Vorsprünge, vorzugsweise in Umfangsrichtung, gegenüber den Ausnehmungen versetzt sind. Vorteilhaft ist der Bauteilkörper, insbesondere somit, in axialer Richtung zwischen den Vorsprüngen und dem oder den Anschlägen, vorzugsweise formschlüssig, festgelegt. Die Vorsprünge weisen bevorzugt gleiche Abmessungen auf. Vorteilhaft weisen die Ausnehmungen gleiche Abmessungen auf. Die Abmessungen jedes Vorsprungs sind vorzugsweise kleiner als die oder gleich den Abmessungen jeder Ausnehmung. Somit sind die Vorsprünge insbesondere durch die Ausnehmungen hindurchführbar. Vorteilhaft sind die Abmessungen des oder jedes Axialanschlags größer als die Abmessungen jeder Ausnehmung. Somit ist der Axialanschlag oder sind die Axialanschläge insbesondere nicht durch die Ausnehmungen hindurchführbar.
  • Bevorzugt liegt der Axialanschlag oder liegen die Axialanschläge, vorzugsweise auf der ersten Seite des Bauteilkörpers, insbesondere axial, an dem Bauteilkörper an.
  • Vorteilhaft liegen die Vorsprünge, vorzugsweise auf der zweiten Seite des Bauteilkörpers, insbesondere axial, an dem Bauteilkörper an. Vorzugsweise ist oder wird der Axialanschlag oder sind oder werden die Axialanschläge bei oder während der Montage des Gelenkgehäuses an dem Bauteilkörper nicht durch die Ausnehmungen hindurchführbar oder hindurchgeführt. Bevorzugt sind die Vorsprünge einander gegenüberliegend angeordnet. Vorteilhaft sind die Ausnehmungen einander gegenüberliegend angeordnet. Vorzugsweise sind die Axialanschläge einander gegenüberliegend angeordnet. Bevorzugt erstreckt sich der oder jeder Axialanschlag in Umfangsrichtung über eine größere Länge als der oder jeder Vorsprung. Vorzugsweise sind die Vorsprünge und die Axialanschläge zu Paaren mit jeweils einem Vorsprung und einem Axialanschlag zusammengefasst. Vorteilhaft sind der Axialanschlag und der Vorsprung jedes Paars in axialer Richtung hintereinander angeordnet.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die oder jede Ausnehmung von dem Kunststoffkörper und/oder von dem Material oder Kunststoff des Kunststoffkörpers durchsetzt. Bevorzugt ist der oder jeder Vorsprung von dem Kunststoffkörper und/oder von dem Material oder Kunststoff des Kunststoffkörpers umschlossen.
  • Das Gelenkgehäuse ist bevorzugt mit einer Gelenkinnenteilöffnung versehen. Vorteilhaft erstreckt sich das Gelenkinnenteil durch die Gelenkinnenteilöffnung hindurch aus dem Gelenkgehäuse heraus. Bevorzugt ist das Gelenkgehäuse mit einer Montageöffnung versehen. Vorteilhaft ist oder wird das Gelenkinnenteil durch die Montageöffnung hindurch in das Gelenkgehäuse eingesetzt oder einsetzbar. Insbesondere liegt die Montageöffnung der Gelenkinnenteilöffnung in axialer Richtung gegenüber. Vorzugsweise ist oder wird die Montageöffnung durch den Kunststoffkörper und/oder durch das Material oder den Kunststoff des Kunststoffkörpers verschlossen.
  • Bevorzugt umfasst das Gelenkinnenteil einen Lagerbereich. Vorteilhaft ist das Gelenkinnenteil mit seinem Lagerbereich beweglich in dem Gelenkgehäuse gelagert. Beispielsweise bildet der Lagerbereich ein Ende oder einen Endbereich des Gelenkinnenteils. Der Lagerbereich ist z.B. kugelförmig. Beispielsweise ist oder bildet der Lagerbereich eine Gelenkkugel. Vorteilhaft bildet das Gelenkinnenteil einen Kugelzapfen.
  • Bevorzugt ist in dem Gelenkgehäuse eine Lagerschale angeordnet. Vorteilhaft ist das Gelenkinnenteil unter Zwischenschaltung der Lagerschale beweglich in dem Gelenkgehäuse gelagert. Vorzugsweise ist das Gelenkinnenteil mit seinem Lagerbereich beweglich in der Lagerschale gelagert und/oder das Gelenkinnenteil sitzt mit seinem Lagerbereich, insbesondere gleitfähig, in der Lagerschale. Vorteilhaft umschließt die Lagerschale den Lagerbereich. Die Lagerschale besteht z.B. aus Kunststoff. Bevorzugt ist die Lagerschale durch den Kunststoffkörper und/oder durch das Material oder den Kunststoff des Kunststoffkörpers gebildet. Vorzugsweise ist oder bildet die Lagerschale eine Kugelschale. Bevorzugt ist oder bildet das Gelenk ein Kugelgelenk.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist das Gelenkinnenteil durch den oder einen die oder eine Gelenkkugel umfassenden Kugelzapfen gebildet, der mit seiner Gelenkkugel beweglich in dem Gelenkgehäuse gelagert ist. Bevorzugt ist in dem Gelenkgehäuse die oder eine, insbesondere durch den Kunststoffkörper und/oder durch das Material oder den Kunststoff des Kunststoffkörpers gebildete, Lagerschale oder Kugelschale angeordnet, in welcher die Gelenkkugel beweglich gelagert ist und/oder gleitfähig sitzt.
  • Bevorzugt ist das Gelenkbauteil für ein Fahrzeug vorgesehen und/oder in dieses eingebaut, welches insbesondere ein Kraftfahrzeug ist. Vorteilhaft ist das Gelenkbauteil ein Fahrwerkbauteil. Beispielsweise ist das Gelenkbauteil ein Lenker oder Fahrwerklenker.
  • Bevorzugt ist der Bauteilkörper mit einem ersten Fahrzeugbauteil verbunden oder verbindbar. Das erste Fahrzeugbauteil ist insbesondere ein Fahrwerkbauteil. Beispielsweise ist das erste Fahrzeugbauteil ein Fahrzeugaufbau, ein Hilfsrahmen oder ein Fahrschemel. Vorzugsweise ist das Gelenkinnenteil mit einem zweiten Fahrzeugbauteil verbunden oder verbindbar. Das zweite Fahrzeugbauteil ist insbesondere ein Fahrwerkbauteil. Beispielsweise ist das zweite Fahrzeugbauteil ein Radträger oder ein Achsschenkel.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist der Bauteilkörper zwei Lageraufnahmen auf, in die jeweils ein Gummilager eingesetzt ist. Bevorzugt bildet das Gelenkbauteil einen Dreipunktlenker. Vorzugsweise ist der Bauteilkörper mittels der Gummilager mit dem ersten Fahrzeugbauteil verbunden oder verbindbar.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere ferner ein Verfahren zur Herstellung des Gelenkbauteils, wobei
    • - der Bauteilkörper, das Gelenkgehäuse und das Gelenkinnenteil hergestellt werden,
    • - das Gelenkgehäuse durch eine Steck-Dreh-Bewegung mit dem Bauteilkörper, vorzugsweise unter Ausbildung des oder eines Steck-Dreh-Verschlusses, insbesondere formschlüssig, verbunden wird,
    • - das Gelenkinnenteil beweglich in dem Gelenkgehäuse gelagert wird,
    • - das mit dem Bauteilkörper verbundene Gelenkgehäuse unter Ausbildung des Kunststoffkörpers zumindest teilweise mit Kunststoff überspritzt oder umspritzt wird, sodass vorzugsweise der Steck-Dreh-Verschluss, insbesondere durch den Kunststoff und/oder durch den Kunststoffkörper, vorteilhaft formschlüssig, gegen Lösen gesichert wird.
  • Das Verfahren kann gemäß allen im Zusammenhang mit dem Gelenkbauteil erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet werden. Ferner kann das Gelenkbauteil gemäß allen im Zusammenhang mit den Verfahren erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.
  • Bevorzugt wird bei dem vorgenannten Überspritzen oder Umspritzen auch der Bauteilkörper zumindest teilweise mit Kunststoff überspritzt oder umspritzt. Vorzugsweise wird das Gelenkgehäuse mit dem Bauteilkörper, insbesondere zusätzlich, durch den Kunststoffkörper und/oder durch den Kunststoff und/oder durch das Überspritzen oder Umspritzen und/oder durch das Ausbilden des Kunststoffkörpers, vorzugsweise formschlüssig, verbunden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung erfolgt das Verbinden des Gelenkgehäuses mit dem Bauteilkörper durch die Steck-Dreh-Bewegung dadurch, dass das Gelenkgehäuse in axialer Richtung in die Gelenkaufnahmeöffnung eingeführt wird, wobei der Vorsprung, aber insbesondere nicht der Axialanschlag, durch die Ausnehmung hindurch geführt wird, wonach das Gelenkgehäuse um eine in axialer Richtung verlaufende Drehachse relativ zu dem Bauteilkörper, vorzugsweise um 90°, gedreht wird, sodass der Vorsprung gegenüber der Ausnehmung versetzt wird. Die Drehachse ist bevorzugt die Längsachse oder fällt mit dieser zusammen.
  • Gemäß einer Weiterbildung erfolgt das Verbinden des Gelenkgehäuses mit dem Bauteilkörper durch die Steck-Dreh-Bewegung dadurch, dass das Gelenkgehäuse in axialer Richtung in die Gelenkaufnahmeöffnung eingeführt wird, wobei die Vorsprünge, aber insbesondere nicht der oder die Axialanschläge, durch die Ausnehmungen hindurch geführt werden, wonach das Gelenkgehäuse um eine in axialer Richtung verlaufende Drehachse relativ zu dem Bauteilkörper, vorzugsweise um 90° gedreht wird, sodass die Vorsprünge gegenüber den Ausnehmungen versetzt werden. Die Drehachse ist bevorzugt die Längsachse oder fällt mit dieser zusammen.
  • Bevorzugt wird, vorzugsweise bei dem Überspritzen oder Umspritzen, die oder jede Ausnehmung von dem Kunststoff durchsetzt. Vorteilhaft wird, vorzugsweise bei dem Überspritzen oder Umspritzen, der oder jeder Vorsprung von dem Kunststoff umschlossen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung wird das Gelenkgehäuse, insbesondere bei der Herstellung, mit der oder einer Gelenkinnenteilöffnung versehen. Durch die Gelenkinnenteilöffnung hindurch ist oder wird z.B. das Gelenkinnenteil aus dem Gelenkgehäuse heraus geführt. Vorteilhaft wird das Gelenkgehäuse, insbesondere bei der Herstellung, mit der oder einer Montageöffnung versehen. Durch die Montageöffnung hindurch wird z.B. das Gelenkinnenteil in das Gelenkgehäuse eingesetzt. Vorzugsweise wird die Montageöffnung, insbesondere nach dem Einsetzen des Gelenkinnenteils, vorzugsweise bei dem Überspritzen oder Umspritzen, durch den Kunststoff verschlossen. Bevorzugt liegt die Montageöffnung der Gelenkinnenteilöffnung, insbesondere in axialer Richtung, gegenüber.
  • Bevorzugt wird das Gelenkinnenteil, insbesondere bei der Herstellung, mit einem Lagerbereich versehen. Vorteilhaft wird das Gelenkinnenteil mit seinem Lagerbereich beweglich in dem Gelenkgehäuse gelagert. Vorzugsweise wird in dem Gelenkgehäuse eine Lagerschale angeordnet, in welcher das Gelenkinnenteil, insbesondere mit dem Lagerbereich, beweglich gelagert wird und/oder eingesetzt oder gleitfähig eingesetzt wird. Bevorzugt wird die Lagerschale, vorzugsweise bei dem Überspritzen oder Umspritzen, durch den Kunststoff gebildet. Der Lagerbereich ist oder wird z.B. kugelförmig ausgebildet. Beispielsweise bildet der Lagerbereich eine Gelenkkugel. Vorteilhaft bildet das Gelenkinnenteil einen Kugelzapfen. Vorzugsweise bildet die Lagerschale eine Kugelschale. Bevorzugt bildet das Gelenk ein Kugelgelenk.
  • Gemäß einer Weiterbildung wird das Gelenkinnenteil als der oder ein die oder eine Gelenkkugel umfassender Kugelzapfen hergestellt, der mit seiner Gelenkkugel beweglich in dem Gelenkgehäuse gelagert wird. Bevorzugt wird, vorzugsweise bei dem Überspritzen oder Umspritzen, die Gelenkkugel von dem Kunststoff unter Ausbildung der Kugelschale umschlossen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung wird der Bauteilkörper mit zwei Lageraufnahmen hergestellt, in die jeweils das oder ein Gummilager eingesetzt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines Gelenkbauteils gemäß einer Ausführungsform, welches ein Gelenk in Form eines Kugelgelenks und zwei Gummilager umfasst,
    • 2 eine perspektivische Ansicht eines Bauteilkörpers des Gelenkbauteils und eines Gelenkgehäuses des Gelenks vor der Montage,
    • 3 eine perspektivische Ansicht des Bauteilkörpers mit montiertem Gelenkgehäuse und eines Gelenkinnenteil des Gelenks vor der Montage, wobei ferner zwei Gummilager vor der Montage dargestellt sind,
    • 4 eine perspektivische Ansicht des Bauteilkörpers nach der Montage des Gelenkgehäuses, des Gelenkinnenteils und der Gummilager, wobei ferner ein Dichtungsbalg des Gelenks vor der Montage dargestellt ist,
    • 5 eine perspektivische Ansicht des Bauteilkörpers und des Gelenkgehäuses vor der Montage,
    • 6 eine perspektivische Ansicht des Bauteilkörpers mit montiertem Gelenkgehäuse,
    • 7 eine perspektivische Ansicht des Bauteilkörpers mit montiertem Gelenkgehäuse und des Gelenkinnenteils vor der Montage und
    • 8 eine perspektivische Ansicht des Bauteilkörpers mit montiertem Gelenkgehäuse und in dieses eingesetztem Gelenkinnenteil.
  • Aus 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Gelenkbauteils 1 gemäß einer Ausführungsform ersichtlich, welches ein Gelenk 2 in Form eines Kugelgelenks und zwei Gummilager 3 umfasst. Gemäß der Ausführungsform bildet das Gelenkbauteil 1 einen Dreipunktlenker.
  • Wie aus 2 ersichtlich, umfasst das Gelenkbauteil 1 einen Bauteilkörper 4, in dem eine Gelenkaufnahmeöffnung 5 zur Aufnahme des Gelenks 2 vorgesehen ist. Ferner umfasst der Bauteilkörper 2 zwei Lageraufnahmen 6 zur Aufnahme der Gummilager 3. Das Gelenk 2 weist ein Gelenkgehäuse 7 auf, welches in 2 und in 5 vor der Montage gezeigt ist.
  • Dem Gelenkgehäuse 7 ist eine Längsachse 11 zugeordnet, die in einer axialen Richtung 12 mittig durch das Gelenkgehäuse 7 verläuft. Ferner sind am Außenumfang des Gelenkgehäuses 7 zwei einander gegenüberliegende, radiale Vorsprünge 8 und im axialen Abstand zu diesen zwei radial vorstehende Axialanschläge 9 vorgesehen, die ebenfalls einander gegenüber liegen. Auch sind in einem die Gelenkaufnahmeöffnung 5 begrenzenden Rand 19 des Bauteilkörpers 4 zwei einander gegenüberliegende, radiale Ausnehmungen 10 vorgesehen.
  • Das Verbinden des Gelenkgehäuses 7 mit dem Bauteilkörper 4 erfolgt dadurch, dass das Gelenkgehäuse 7 in axialer Richtung 12 in die Gelenkaufnahmeöffnung 5 eingeführt oder eingesteckt wird, wobei die Vorsprünge 8, aber nicht die Axialanschläge 9, durch die Ausnehmungen 10 hindurch geführt werden, wonach das Gelenkgehäuse 7 um die Längsachse 11 in Richtung des Pfeils 13 relativ zu dem Bauteilkörper 4 gedreht wird, sodass die Vorsprünge 8 gegenüber den Ausnehmungen 10 um 90° versetzt werden. Die Axialanschläge 9 und die Vorsprünge 8 sind dabei auf unterschiedlichen Seiten des Bauteilkörpers 4 angeordnet, sodass dieser in axialer Richtung 12 zwischen den Vorsprüngen 8 und den Axialanschlägen 9 formschlüssig festgelegt ist. Das Verbinden des Gelenkgehäuses 7 mit dem Bauteilkörper 4 erfolgt somit durch einen Steck-Dreh-Verschluss.
  • Eine Ansicht des an dem Bauteilkörper 4 montierten Gelenkgehäuses 7 zeigen 3 und 6. Ferner sind aus 3 ein Gelenkinnenteil 14 des Gelenks 2 und die beiden Gummilager 3 vor der Montage ersichtlich. Auch zeigt 7 eine Ansicht des an dem Bauteilkörper 4 montierten Gelenkgehäuses 7 sowie eine Ansicht des Gelenkinnenteils 14 vor der Montage.
  • Das als Kugelzapfen ausgebildete Gelenkinnenteil 14 umfasst eine Gelenkkugel 15 und wird durch eine Montageöffnung 16 des Gelenkgehäuses 7 hindurch in das Gelenkgehäuse 7 eingesetzt. Dabei wird das Gelenkinnenteil 14 durch eine der Montageöffnung 16 axial gegenüberliegende Gelenkinnenteilöffnung hindurch aus dem Gelenkgehäuse 7 heraus geführt, die z.B. auch als Zapfenöffnung bezeichnet wird. Nach dem Einsetzen des Gelenkinnenteils 14 in das Gelenkgehäuse 7 ist das Gelenkinnenteil 14 mit der Gelenkkugel 15 in dem Gelenkgehäuse 7 angeordnet und erstreckt sich durch die Gelenkinnenteilöffnung hindurch aus dem Gelenkgehäuse 7 heraus, was aus 4 und aus 8 ersichtlich ist. Ferner werden die Gummilager 3 in die Lageraufnahmen 6 eingesetzt.
  • Anschließend wird das mit dem Bauteilkörper 4 verbundene Gelenkgehäuse 7 unter Ausbildung eines Kunststoffkörpers 17 mit Kunststoff umspritzt, wobei auch die Ausnehmungen 10 von dem Kunststoff durchsetzt werden. Anschließend ist das Gelenkgehäuse 7 an dem Bauteilkörper 4 gesichert. Insbesondere ist ein Zurückdrehen und Herausziehen des Gelenkgehäuses nicht mehr möglich oder zumindest nicht ohne Zerstörung des Kunststoffkörpers 17 möglich.
  • Ferner wird durch das Umspritzen in dem Gelenkgehäuse 7 aus dem Kunststoff eine die Gelenkkugel 15 umschließende Kugelschale gebildet, in welcher die Gelenkkugel 15 gleitfähig sitzt. Auch wird die Montageöffnung 16 durch den Kunststoff verschlossen. Schließlich werden auch die in die Lageraufnahmen 6 eingesetzten Gummilager 3 mit Kunststoff umspritzt und somit an dem Bauteilkörper 4 gesichert.
  • Der Zustand des Gelenkbauteils 1 nach dem Umspritzen ist aus 4 ersichtlich. Ferner ist zusätzlich ein Dichtungsbalg 18 vor der Montage gezeigt, der über das Gelenkinnenteil 14 gestülpt und an dem Gelenkgehäuse 7 befestigt wird. Der Dichtungsbalg 18 dichtet die Gelenkinnenteilöffnung ab und kann somit ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Innere des Gelenkgehäuses 7 verhindern.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gelenkbauteil
    2
    Gelenk
    3
    Gummilager
    4
    Bauteilkörper
    5
    Gelenkaufnahmeöffnung
    6
    Lageraufnahme
    7
    Gelenkgehäuse
    8
    Vorsprung am Gelenkgehäuse
    9
    Axialanschlag am Gelenkgehäuse
    10
    Ausnehmung im Rand der Gelenkaufnahmeöffnung
    11
    Längsachse des Gelenkgehäuses
    12
    axiale Richtung
    13
    Pfeil / Drehung des Gelenkgehäuses
    14
    Gelenkinnenteil / Kugelzapfen
    15
    Gelenkkugel des Gelenkinnenteils
    16
    Montageöffnung des Gelenkgehäuses
    17
    Kunststoffkörper
    18
    Dichtungsbalg
    19
    Rand der Gelenkaufnahmeöffnung

Claims (12)

  1. Gelenkbauteil mit einem Bauteilkörper (4), einem ein Gelenkgehäuse (7) und ein beweglich in diesem gelagertes Gelenkinnenteil (14) umfassenden Gelenk (2), welches mit seinem Gelenkgehäuse (7) mit dem Bauteilkörper (4) verbunden ist, und einem das Gelenkgehäuse (7) zumindest teilweise umschließenden Kunststoffkörper (17), dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkgehäuse (7) und der Bauteilkörper (4) durch einen Steck-Dreh-Verschluss miteinander verbunden sind, der durch den Kunststoffkörper (17) gegen Lösen gesichert ist.
  2. Gelenkbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steck-Dreh-Verschluss ein Bajonettverschluss ist.
  3. Gelenkbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkgehäuse (7) mit dem Bauteilkörper (4) zusätzlich, durch den Kunststoffkörper (17) verbunden ist.
  4. Gelenkbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteilkörper (4) mit einer Gelenkaufnahmeöffnung (5) versehen ist, in der das Gelenkgehäuse (7) sitzt.
  5. Gelenkbauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass - am Außenumfang des Gelenkgehäuses (7) wenigstens ein radialer Vorsprung (8) und im axialen Abstand zu diesem wenigstens ein radial vorstehender Axialanschlag (9) vorgesehen ist, - der Axialanschlag (9) und der Vorsprung (8) auf einander gegenüberliegenden Seiten des Bauteilkörpers (4) angeordnet sind, - in einem die Gelenkaufnahmeöffnung (5) begrenzenden Rand (19) des Bauteilkörpers (4) wenigstens eine radiale Ausnehmung (10) vorgesehen ist, - der Vorsprung (8) gegenüber der Ausnehmung (10) versetzt ist, sodass der Bauteilkörper (4) in axialer Richtung (12) zwischen dem Vorsprung (8) und dem Axialanschlag (9) formschlüssig festgelegt ist.
  6. Gelenkbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (10) von dem Material des Kunststoffkörpers (17) durchsetzt ist.
  7. Gelenkbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkinnenteil (14) durch einen eine Gelenkkugel (15) umfassenden Kugelzapfen gebildet ist, der mit seiner Gelenkkugel (15) beweglich in dem Gelenkgehäuse (7) gelagert ist.
  8. Gelenkbauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gelenkgehäuse (7) eine durch den Kunststoffkörper (17) gebildete Kugelschale angeordnet ist, in welcher die Gelenkkugel (15) gleitfähig sitzt.
  9. Gelenkbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteilkörper (4) zwei Lageraufnahmen (6) aufweist, in die jeweils ein Gummilager (3) eingesetzt ist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Gelenkbauteils (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei - der Bauteilkörper (4), das Gelenkgehäuse (7) und das Gelenkinnenteil (14) hergestellt werden, - das Gelenkgehäuse (7) durch eine Steck-Dreh-Bewegung mit dem Bauteilkörper (4) verbunden wird, - das Gelenkinnenteil (14) beweglich in dem Gelenkgehäuse (7) gelagert wird, - das mit dem Bauteilkörper (4) verbundene Gelenkgehäuse (7) unter Ausbildung des Kunststoffkörpers (17) zumindest teilweise mit Kunststoff überspritzt oder umspritzt wird, sodass der Steck-Dreh-Verschluss durch den Kunststoffkörper (17) gegen Lösen gesichert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass - das Verbinden des Gelenkgehäuses (7) mit dem Bauteilkörper (4) durch die Steck-Dreh-Bewegung dadurch erfolgt, dass das Gelenkgehäuse (7) in axialer Richtung (12) in die Gelenkaufnahmeöffnung (5) eingeführt wird, wobei der Vorsprung (8), aber nicht der Axialanschlag (9), durch die Ausnehmung (10) hindurch geführt wird, wonach das Gelenkgehäuse (7) um eine in axialer Richtung (12) verlaufende Drehachse (11) relativ zu dem Bauteilkörper gedreht wird, sodass der Vorsprung (8) gegenüber der Ausnehmung (10) versetzt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Überspritzen oder Umspritzen die Ausnehmung (10) von dem Kunststoff durchsetzt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102022104477A1 (de) 2022-02-24 2023-08-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Fahrwerkslenker

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