DE102019121772A1 - Bearing arrangement, in particular for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Lageranordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil, wobei das erste Bauteil ein Lagerelement umfasst, mit welchem das zweite Bauteil mittels eines Befestigungsmittels verbunden ist, wobei das Befestigungsmittel in einer Öffnung des Lagerelements entlang einer Anordnungsrichtung angeordnet ist, und wobei das Befestigungsmittel umfänglich einen Eingriffsbereich aufweist, welcher ausgelegt ist, bei der Anordnung im Lagerelement eine Haltestruktur in der Öffnung zu erzeugen.Bearing arrangement, in particular for a motor vehicle, comprising a first component and a second component, the first component comprising a bearing element to which the second component is connected by means of a fastening means, the fastening means being arranged in an opening of the bearing element along a direction of arrangement, and wherein the fastening means has circumferentially an engagement region which is designed to produce a holding structure in the opening when arranged in the bearing element.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung.The present invention relates to a bearing arrangement, in particular for a motor vehicle, a motor vehicle and a method for producing a bearing arrangement.
Lageranordnungen der in Rede stehenden Art werden insbesondere bei Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen verwendet. Bevorzugt kommen hierbei Gummilager zum Einsatz, wobei zur Verbindung Schrauben und Muttern verwendet werden. Eine derartige Konfiguration ist beispielsweise aus der
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lageranordnung, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung anzugeben, welche die bekannten Konzepte optimieren.It is therefore an object of the present invention to specify a bearing arrangement, a motor vehicle and a method for producing a bearing arrangement which optimize the known concepts.
Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung gemäß Anspruch 1, durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.This object is achieved by a bearing arrangement according to claim 1, by a motor vehicle according to claim 9 and by a method according to
Erfindungsgemäß umfasst eine Lageranordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil, wobei das erste Bauteil ein Lagerelement umfasst oder aufweist, mit welchem das zweite Bauteil mittels eines Befestigungsmittels verbunden ist, wobei das Befestigungsmittel in einer Öffnung des Lagerelements entlang einer Anordnungsrichtung angeordnet ist, und wobei das Befestigungsmittel umfänglich einen Eingriffsbereich aufweist, welcher ausgelegt ist, bei der Anordnung im Lagerelement eine Haltestruktur in der Öffnung zu erzeugen oder zu formen. Mit Vorteil reicht also ein Befestigungsmittel zur Verbindung des ersten und zweiten Bauteils aus. Das Befestigungsmittel, welches sich entlang einer Längsrichtung erstreckt und, angeordnet in dem Lagerelement, dieses bevorzugt vollständig durchdringt, weist mit Vorteil, zumindest bereichsweise, umfänglich einen oder mehrere Eingriffsbereiche auf, wobei es sich hierbei um Vor- und/oder Rücksprünge, Erhebungen bzw. allgemein um eine Struktur handelt, welche geeignet ist, beim Anordnen oder Einbringen des Befestigungsmittels in das Lagerelement die Haltestruktur zu erzeugen. Dabei ist die Haltestruktur ausgelegt, das Befestigungsmittel in einer bestimmten Position zu fixieren oder zu halten. Die vorgenannte „bestimmte“ Position ist dabei insbesondere die Position, in der das Befestigungsmittel vollständig in der Lageranordnung bzw. insbesondere in dem Lagerelement angeordnet ist. Ein selbstständiges bzw. unbeabsichtigtes Verlagern oder Herausfallen etc. entlang bzw. insbesondere entgegen der Anordnungsrichtung ist durch das Zusammenwirken der Haltestruktur mit dem Eingriffsbereich nicht mehr möglich.According to the invention, a bearing arrangement, in particular for a motor vehicle, comprises a first component and a second component, the first component comprising or having a bearing element to which the second component is connected by means of a fastening means, the fastening means being in an opening of the bearing element along an arrangement direction is arranged, and wherein the fastening means has circumferentially an engagement region which is designed to generate or shape a holding structure in the opening when arranged in the bearing element. One fastening means is advantageously sufficient to connect the first and second component. The fastening means, which extends along a longitudinal direction and, arranged in the bearing element, preferably completely penetrates it, advantageously has, at least in some areas, circumferentially one or more engagement areas, whereby these are projections and / or recesses, elevations or is generally a structure which is suitable for creating the holding structure when the fastening means are arranged or introduced into the bearing element. The holding structure is designed to fix or hold the fastening means in a specific position. The aforementioned “specific” position is in particular the position in which the fastening means is arranged completely in the bearing arrangement or in particular in the bearing element. Independent or unintentional shifting or falling out, etc. along or in particular against the direction of arrangement is no longer possible due to the interaction of the holding structure with the engagement area.
Zweckmäßigerweise ist das Befestigungsmittel eine Schneidschraube. Grundsätzlich weist das Befestigungsmittel bevorzugt einen Kopf oder Anschlag, insbesondere einen Schraubenkopf, auf, wodurch beispielsweise ein Einschieben des Befestigungsmittels in das Lagerelement begrenzt ist. Mit Vorteil ist die Schneidschraube durch ihren umlaufenden Gewindegang, welcher den vorgenannten Eingriffsbereich darstellt, ausgelegt ist, im Lagerelement die Haltestruktur zu formen.The fastening means is expediently a self-tapping screw. In principle, the fastening means preferably has a head or stop, in particular a screw head, whereby, for example, insertion of the fastening means into the bearing element is limited. The tapping screw is advantageously designed to form the holding structure in the bearing element due to its circumferential thread turn, which represents the aforementioned engagement area.
Zweckmäßigerweise ist der Eingriffsbereich als gewindeformende oder gewindefurchende Struktur ausgebildet. Zweckmäßigerweise kann die Haltestruktur also spanend oder spanlos erzeugt werden. Wie der Eingriffsbereich tatsächlich ausgebildet wird, ist im Einzelfall zu entscheiden. In besonders kritischen Bereichen, wo keine Verschmutzungen auftreten dürfen, ist insbesondere ein gewindeformender Eingriffsbereich vorteilhaft.The engagement area is expediently designed as a thread-forming or thread-forming structure. The holding structure can therefore expediently be produced by cutting or non-cutting. How the area of intervention is actually designed has to be decided on a case-by-case basis. In particularly critical areas, where no contamination may occur, a thread-forming engagement area is particularly advantageous.
Grundsätzlich sei an dieser Stelle erwähnt, dass eine derartige Lageranordnung insbesondere auch die Montage in sehr schwer zugänglichen Bereichen erlaubt, da auf die Verwendung einer Mutter oder dergleichen, zur Befestigung bzw. Arretierung des Befestigungsmittels, wie beispielsweise einer herkömmlichen Gewindeschraube, verzichtet werden kann.Basically, it should be mentioned at this point that such a bearing arrangement in particular also allows assembly in areas that are very difficult to access, since the use of a nut or the like for fastening or locking the fastening means, such as a conventional threaded screw, can be dispensed with.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Befestigungsmittel einen ersten Anordnungsabschnitt auf, welcher ausgelegt ist, mit einer ersten Öffnung des zweiten Bauteils zusammenzuwirken. Zweckmäßigerweise erfolgt dadurch die Anordnung des zweiten Bauteils am Lagerelement, insbesondere an einem entsprechenden ersten Kontaktbereich des Lagerelements.According to one embodiment, the fastening means has a first arrangement section which is designed to interact with a first opening in the second component. The second component is expediently arranged on the bearing element, in particular on a corresponding first contact area of the bearing element.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Befestigungsmittel einen zweiten Anordnungsabschnitt auf, welcher ausgelegt ist, mit einer zweiten Öffnung des zweiten Bauteils zusammenzuwirken, wobei ein Durchmesser des zweiten Anordnungsabschnitts zumindest bereichsweise kleiner ist als ein Durchmesser des Eingriffsbereichs. Zweckmäßigerweise ist das zweite Bauteil im Bereich der Lageranordnung gabelförmig geformt. Damit ein Hindurchschieben des Befestigungsmittels bzw. ein Hineindrehen in das Lagerelement möglich ist, müssen die Durchmesser des Befestigungsmittels entsprechend angepasst sein. Zweckmäßigerweise ist beispielsweise der zweite Anordnungsabschnitt kleiner dimensioniert als der Eingriffsbereich bzw. auch als der erste Anordnungsabschnitt.According to one embodiment, the fastening means has a second arrangement section which is designed to interact with a second opening of the second component, a diameter of the second arrangement section being at least regionally smaller than a diameter of the engagement area. The second component is expediently shaped like a fork in the area of the bearing arrangement. So that the fastening means can be pushed through or screwed into the bearing element, the diameter of the fastening means must be adapted accordingly. For example, the second arrangement section is expediently smaller dimensioned as the engagement area or also as the first arrangement section.
Das Befestigungsmittel ist gemäß einer Ausführungsform zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform sind der erste Anordnungsabschnitt, der Eingriffsbereich, wie auch, falls vorhanden, der zweite Anordnungsabschnitt jeweils zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Jeder Abschnitt für sich bzw. jeder Bereich kann aber auch beispielsweise sich verjüngend in oder entgegen der Anordnungsrichtung, ausgebildet sein. Durch eine entsprechende Gestaltung kann die Anordnung des Befestigungsmittels erleichtert bzw. eine Haltekraft bzw. Fixierung im Lagerelement erhöht werden.According to one embodiment, the fastening means is cylindrical or essentially cylindrical. According to one embodiment, the first arrangement section, the engagement area, and also, if present, the second arrangement section are each cylindrical or substantially cylindrical. However, each section for itself or each area can also, for example, taper in or counter to the direction of arrangement. With a corresponding design, the arrangement of the fastening means can be facilitated or a holding force or fixation in the bearing element can be increased.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Lagerelement um ein Gummi- oder Kunststofflager, wobei das Lager eine zylindrische Öffnung aufweist. Ein entsprechendes Lagerelement kann auch als Gummibuchse bezeichnet werden. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Lagerelement mehrere Komponenten bzw. Werkstoffe, insbesondere auch eine Kernbuchse bzw. innere Buchse. Diese Buchse umfasst mit Vorteil die Öffnung, in welcher das Befestigungsmittel angeordnet wird. Diese kann aus einem anderen Werkstoff gefertigt sein als das umgebende Material. Bevorzugt handelt es sich bei dem Lagerelement um ein Bauteil, welches aus einem Kunststoff, insbesondere einem Elastomer, gefertigt ist. Alternativ können aber auch Einsätze aus metallischen Werkstoffen vorteilhaft sein. Ebenso kann die vorgenannte innere Buchse, auch Kernbuchse genannt, aus Metall oder zumindest einem metallischen Werkstoff gefertigt sein, wobei der Eingriffsbereich des Befestigungsmittels entsprechend angepasst sein muss. Auch die Verwendung von Kompositwerkstoffen, Verbundwerkstoffen etc. ist möglich.The bearing element is preferably a rubber or plastic bearing, the bearing having a cylindrical opening. A corresponding bearing element can also be referred to as a rubber bushing. According to one embodiment, the bearing element comprises several components or materials, in particular also a core bushing or inner bushing. This socket advantageously comprises the opening in which the fastening means is arranged. This can be made of a different material than the surrounding material. The bearing element is preferably a component made from a plastic, in particular an elastomer. Alternatively, however, inserts made of metallic materials can also be advantageous. Likewise, the aforementioned inner bushing, also called core bushing, can be made of metal or at least one metallic material, the engagement area of the fastening means having to be adapted accordingly. The use of composite materials, composite materials, etc. is also possible.
Zweckmäßigerweise weist das Lagerelement Einkerbungen oder Nasen, insbesondere integrierte Einkerbungen oder Nasen auf, an welche ein entsprechendes Werkzeug angesetzt werden kann, um so eine Arretierung des Lagerelements beim Eindrehen oder allgemein Anordnen eines Befestigungsmittels zu ermöglichen. Alternativ ist das Lagerelement bzw. eine Außenkontur nicht rund, sondern beispielsweise oval und/oder eckig bzw. zumindest teilweise derart formschlüssig mit dem ersten Lagerelement verbunden, dass ein Verdrehen oder Rotieren desselben innerhalb des Lagerelements automatisch vermieden wirdThe bearing element expediently has notches or lugs, in particular integrated notches or lugs, to which a corresponding tool can be attached in order to enable the bearing element to be locked when a fastening means is screwed in or generally arranged. Alternatively, the bearing element or an outer contour is not round, but for example oval and / or angular or at least partially positively connected to the first bearing element in such a way that twisting or rotating of the same within the bearing element is automatically avoided
Gemäß einer Ausführungsform weist die Öffnung eine Beschichtung auf bzw. ist mit einer solchen versehen. Diese ist mit Vorteil ausgelegt, eine Anordnung oder ein Hineindrehen des Befestigungsmittels zu erleichtern und/oder dessen Fixierung zu verstärken, ähnlich einer Schraubensicherung. Die vorgenannte Beschichtung kann auch auf das Befestigungsmittel aufgebracht sein.According to one embodiment, the opening has a coating or is provided with such a coating. This is advantageously designed to facilitate an arrangement or a screwing in of the fastening means and / or to strengthen its fixation, similar to a screw lock. The aforementioned coating can also be applied to the fastening means.
Gemäß einer Ausführungsform überragt das Befestigungsmittel das Lagerelement entlang der Anordnungsrichtung um einen Überstand. Dadurch kann eine Sicherheit eingebaut sein, sollte sich das Befestigungsmittel doch, unbeabsichtigt, entgegen der Anordnungsrichtung verdreht haben. Dieser Überstand kann auch zur Arretierung des Befestigungsmittels verwendet werden. Der vorgenannte zweite Anordnungsabschnitt ist im Bereich des Überstands ausgebildet.According to one embodiment, the fastening means protrudes beyond the bearing element along the direction of arrangement by an overhang. As a result, a security can be built in should the fastening means have, unintentionally, twisted against the direction of arrangement. This protrusion can also be used to lock the fastener. The aforementioned second arrangement section is formed in the area of the protrusion.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Lageranordnung Mittel zum Arretieren des Befestigungsmittels. Gemäß einer Ausführungsform ist hierzu ein geeigneter Splint vorgesehen, welcher das Befestigungsmittel gegenüber dem ersten und/oder dem zweiten Bauteil sichert, wodurch ein selbstständiges Verdrehen vermieden wird. In der Regel sind derartige Arretiermittel allerdings mit Vorteil gerade nicht nötig.According to one embodiment, the bearing arrangement comprises means for locking the fastening means. According to one embodiment, a suitable split pin is provided for this purpose, which secures the fastening means with respect to the first and / or the second component, as a result of which an independent rotation is avoided. As a rule, however, such locking means are advantageously not necessary.
Die Erfindung richtet sich auch auf ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Lageranordnung. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug, wie um einen Kraftwagen oder um ein Kraftrad. Mit Vorteil handelt es sich bei dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil um Fahrwerkskomponenten, beispielsweise um Längslenker, Querlenker, Teile eines Lenkgetriebes etc.The invention is also directed to a motor vehicle comprising a bearing arrangement according to the invention. The motor vehicle is in particular a motor vehicle, such as a motor vehicle or a motorcycle. The first component and the second component are advantageously chassis components, for example trailing arms, wishbones, parts of a steering gear, etc.
Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung, umfassend die Schritte:
- - Bereitstellen eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils, wobei das erste Bauteil ein Lagerelement umfasst;
- - Anordnen des zweiten Bauteils mittels eines Befestigungsmittels am Lagerelement;
- - Einbringen einer Haltestruktur in das Lagerelement beim Anordnen des Befestigungsmittels.
- - Provision of a first component and a second component, the first component comprising a bearing element;
- - Arranging the second component by means of a fastening means on the bearing element;
- - Introducing a holding structure into the bearing element when arranging the fastening means.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Befestigungsmittel um eine Schneidschraube. Zweckmäßigerweise wird das Befestigungsmittel nicht eingeschoben, sondern eingedreht, wodurch in dem Lagerelement, wobei es sich bei dem Lagerelement insbesondere um ein Gummilager handelt, die Haltestruktur erzeugt wird. Insbesondere handelt es sich bei der Haltestruktur um eine zur Geometrie des Eingriffsbereichs korrespondierende Struktur. Im Falle der Verwendung einer Schneidschraube als Befestigungsmittel wird entsprechend ein Gewinde in dem Lagerelement erzeugt. Das Gewinde kann geformt oder auch gefurcht sein.According to a preferred embodiment, the fastening means is a tapping screw. The fastening means is expediently not pushed in but screwed in, whereby the holding structure is produced in the bearing element, the bearing element being in particular a rubber bearing. In particular, the holding structure is a structure that corresponds to the geometry of the engagement area. If a self-tapping screw is used as a fastening means, a thread is correspondingly produced in the bearing element. The thread can be shaped or grooved.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Halten oder Arretieren des Gummilagers beim Einbringen, insbesondere Eindrehen des Befestigungsmittels.
- - Holding or locking the rubber bearing when inserting, in particular screwing in the fastening means.
Dadurch kann ein sicheres Einschrauben des Befestigungsmittels in das Lagerelement gewährleistet werden, ohne die übrigen Komponenten des Lagerelements unnötig zu belasten. Zweckmäßigerweise weist das Lagerelement Einkerbungen oder Nasen, insbesondere integrierte Einkerbungen oder Nasen auf, an welche ein entsprechendes Werkzeug angesetzt werden kann, um so eine Arretierung des Lagerelements zu ermöglichen.As a result, the fastening means can be reliably screwed into the bearing element without unnecessarily loading the other components of the bearing element. The bearing element expediently has notches or lugs, in particular integrated notches or lugs, to which a corresponding tool can be attached in order to enable the bearing element to be locked.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schneidschraube eine selbstfurchende Schraube.According to a preferred embodiment, the tapping screw is a self-tapping screw.
Mit Vorteil kann durch dieses Konzept die Bauteilanzahl reduziert werden, was zu Kosteneinsparungen führt. Insbesondere kann auf eine Mutter bzw. eine Verliersicherung verzichtet werden. Der Bauraumbedarf wird verringert, da keine Mutter mehr benötigt wird. Ebenso wird die Montage vereinfacht, da die Mutter entfällt. Die Prozess- und Rüstzeiten verringern sich.This concept can advantageously reduce the number of components, which leads to cost savings. In particular, there is no need for a nut or an anti-loss device. The space requirement is reduced because a nut is no longer required. Assembly is also simplified since the nut is not required. The process and set-up times are reduced.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen von Lageranordnungen mit Bezug auf die beigefügten Figuren.Further advantages and features emerge from the following description of embodiments of bearing arrangements with reference to the attached figures.
Es zeigen:
-
1 : eine erste Ausführungsform einer Lagerandordnung; -
2 : eine zweite Ausführungsform einer Lageranordnung.
-
1 : a first embodiment of a storage arrangement; -
2 : a second embodiment of a bearing arrangement.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- erstes Bauteilfirst component
- 2020th
- zweites Bauteilsecond component
- 2222nd
- erste Öffnungfirst opening
- 2424
- zweite Öffnungsecond opening
- 4040
- LagerelementBearing element
- 4242
- Öffnungopening
- 4444
- erster Kontaktbereichfirst contact area
- 4646
- zweiter Kontaktbereichsecond contact area
- 4848
- HalteelementRetaining element
- 6060
- BefestigungsmittelFasteners
- 6262
- EingriffsbereichIntervention area
- 6464
- erster Anordnungsabschnittfirst arrangement section
- 6666
- zweiter Anordnungsabschnittsecond arrangement section
- 6868
- ÜberstandGot over
- 7070
- (Kontakt-)Scheibe(Contact) washer
- AA.
- AnordnungsrichtungDirection of arrangement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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