DE102021101515B3

DE102021101515B3 - Lenkeranordnung

Info

Publication number: DE102021101515B3
Application number: DE102021101515.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Röder; Wasiliy Jaschenkow; Peter Cöllen
Original assignee: Vorwerk Autotec GmbH and Co KG
Current assignee: Vorwerk Autotec GmbH and Co KG
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2022-06-23
Anticipated expiration: 2041-01-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkeranordnung umfassend ein Blechumformelement, das zumindest eine Lageraufnahme bereitstellt, welche ein Buchsenlager aufnimmt, das ein Lagerinnenteil wie einen Lagerkern, einen radial außen zum Lagerinnenteil angeordneten Elastomerkörper sowie ein den Elastomerköper umgebendes, metallenes Hülsenelement aufweist, wobei die Lageraufnahme durch zumindest zwei axial beabstandete und koaxial zueinander ausgerichtete Blechringabschnitte festgelegt ist zur Ausbildung einer axialen Lücke zwischen den Blechringabschnitten und wobei das Buchsenlager über eine Außenmantelfläche des Hülsenelements an den die Lageraufnahme bereitstellenden Blechringabschnitten abgestützt ist. Die erfindungsgemäße Lageranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass das metallene Hülsenelement zumindest einen sich radial nach außen über zumindest einen Umfangsabschnitt seiner Außenmantelfläche erstreckenden, durch axiale Stauchung des Hülsenelementes erzeugten Vorsprung aufweist zur Bereitstellung eines axialen Formschlusses zwischen Hülsenelement und Blechumformelement. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lageranordnung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkeranordnung, umfassend ein Blechumformelement, das zumindest eine Lageraufnahme bereitstellt, welche ein Buchsenlager aufnimmt, das ein Lagerinnenteil wie einen Lagerkern, einen radial außen zum Lagerinnenteil angeordneten Elastomerkörper sowie ein den Elastomerkörper umgebendes, metallenes Hülsenelement aufweist, wobei die Lageraufnahme durch zumindest zwei axial beabstandete und koaxial zueinander ausgerichtete Blechringabschnitte des Blechumformelements festgelegt ist zur Ausbildung einer axialen Lücke in der Art einer Beabstandung zwischen den einander zugeordneten Blechringabschnitten, wobei die Blechringabschnitte jeweils einen Durchzug aufweisen und wobei das Buchsenlager über eine Außenmantelfläche des Hülsenelements an den die Lageraufnahme bereitstellenden Blechringabschnitten abgestützt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lenkeranordnung.
Derartige Lenkeranordnungen werden insbesondere bei Kraftfahrzeugen vielfach eingesetzt und dienen vorzugsweise zur Lagerung von Teilen des Fahrwerks. Hierzu sind in der Regel am Blechumformelement der Lenkeranordnung zumindest zwei Anlenkungen vorgesehen. Durch eine spezifische Gestaltung des elastomeren Buchsenlagers können vorgegebene Feder- und Dämpfungseigenschaften eingestellt werden. Aus Kostengründen und zur Verminderung der bewegten Massen kann das Kraftverbindungselement zwischen den zumindest zwei Anlenkungen in einer solchen gattungsbildenden Lenkeranordnung nicht aus einem Vollmaterial, beispielsweise aus einem Stranggussteil gebildet, sondern als Blechumformelement ausgebildet sein, welches zur Gestaltung einer jeweiligen Lageraufnahme bzw. eines Lagerauges für die Aufnahme des Buchsenlagers z.B. zwei koaxial zueinander ausgerichtete Blechringabschnitte umfasst.
Die JP H08 233 009 A beschreibt eine gattungsbildende Lenkeranordnung umfassend ein Blechumformelement, das eine Lageraufnahme bereitstellt in welcher ein Buchsenlager aufgenommen ist. Darüber hinaus wird eine Lenkeranordnung beschrieben, bei welcher die Blechringabschnitte des Blechumformelements durchzugsfrei ausgebildet sind und das Buchsenlager durch eine gleichzeitige Umformung des Hülsenelements des Buchsenlagers und des Blechumformelements in der Lageraufnahme fixiert ist.
Aufgrund der insbesondere im Bereich des Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs auftretenden hohen Betriebskräfte sind entsprechend hohe Anforderungen an die Stabilität bzw. Kraftaufnahme- und Kraftweiterleitungseigenschaften der Lenkeranordnung zu stellen. Ein wichtiger Parameter ist dabei die Bereitstellung einer möglichst hohen Auspresskraft des Buchsenlagers aus des Lageraufnahme des Blechumformelements in axialer Richtung zum Buchsenlager, d. h. parallel zur Achse des Buchsenlager, insbesondere da die das jeweilige Lagerauge bereitstellenden Blechringabschnitte des Blechumformelements beabstandet zueinander angeordnet sind und insofern über die gesamte axiale Erstreckung des Lagerauges keine radial geschlossene Anlagefläche für das Hülsenelement des Buchsenlagers vorliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wie beschrieben herkömmlich aufgebaute Lenkeranordnung, umfassend ein Blechumformelement und zumindest ein elastomeres Buchsenlager, das in einer durch das Blechumformelement bereitgestellten Lageraufnahme angeordnet ist, so weiterzubilden, dass die Stabilität der Lageranordnung erhöht und bei welcher insbesondere die Kraft zum Auspressen des Buchsenlagers aus der Lageraufnahme im Vergleich zu den herkömmlichen Lageranordnungen vergrößert ist.
Diese Aufgabe löst die Erfindung schon mit einer Lenkeranordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Die erfindungsgemäße Lenkeranordnung umfasst ein Blechumformelement, das zumindest eine, insbesondere endstämmig angeordnete, Lageraufnahme bereitstellt, welche ein der Lageraufnahme zugeordnetes Buchsenlager aufnimmt, das ein Lagerinnenteil wie einen Lagerkern, einen radial außen zum Lagerinnenteil angeordneten Elastomerkörper sowie ein den Elastomerköper umgebendes bzw. umgreifendes, metallenes Hülsenelement aufweist, wobei die Lageraufnahme durch zumindest zwei axial beabstandete und koaxial zueinander ausgerichtete Blechringabschnitte des Blechumformelements festgelegt ist zur Ausbildung einer axialen Lücke bzw. Beabstandung zwischen den einander zugeordneten Blechringabschnitten, wobei die Blechringabschnitte jeweils einen Durchzug aufweisen und wobei das elastomere Buchsenlager über eine Außenmantelfläche des Hülsenelements an den die Lageraufnahme bereitstellenden Blechringabschnitten abgestützt ist. Die erfindungsgemäße Lenkeranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass das metallene Hülsenelement zumindest einen sich radial nach außen über zumindest einem Umfangsabschnitt seiner Außenmantelfläche erstreckenden, durch axiale Stauchung des Hülsenelements erzeugten Vorsprung aufweist zur Bereitstellung eines axialen Formschlusses zwischen Hülsenelement und Blechumformelement.
Der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung, die auch als Blechumformlenker bezeichnet werden kann, liegt die grundsätzliche Idee zugrunde, das in die Lageraufnahme eingesetzte Buchsenlager im Bereich seines metallenen Hülsenelements so auszubilden, dass im zusammengesetzten Zustand der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung ein Formschluss zwischen Blechformelement und Buchsenlager besteht, der die besagte Auspresskraft erhöht, die notwendig ist, um Buchsenlager und Blechumformelement voneinander zu trennen. Die erfindungsgemäße Lenkeranordnung kombiniert insofern die Herstellung einer vergleichsweise kostengünstigen Lenkeranordnung durch die Verwendung eines Blechumformelements, wobei gleichzeitig im Vergleich zu solchen herkömmlichen Lenkeranordnungen mit einem Blechumformelement, die axiale Auspresskraft wesentlich erhöht ist. „Axialer Formschluss“ zwischen den angegebenen Bauteilen meint dabei einen Formschluss der Bauteile Blechumformelement und Buchsenlager in axialer Richtung, gleichbedeutend mit einem axialen Hinterschnitt dieser Bauteile. Dabei können vorgegebene Anschlagsflächen des Blechumformelements und jeweils zugeordnete und insbesondere radial verlaufende Anschlagsflächen des zumindest einen radialen Vorsprungs spielfrei auf Kontakt angeordnet sein, um beispielsweise Betriebsgeräusche zu vermeiden. Diese radial und in der Regel umfänglich verlaufenden Anschlagsflächen des Blechumformelements können dabei von den Blechringabschnitten bereitgestellt werden, an welchen der zumindest eine radiale Vorsprung des Hülsenelements anliegen kann.
Die Angabe „sich radial erstreckender Vorsprung“ ist breit zu verstehen und kann in einem Schnitt durch das Lager, bei welcher die Schnittebene die Längsachse umfasst, eine stabförmige Gestalt, beispielsweise eine viereckige, eine dreieckige oder eine halbellipsenartige Gestalt aufweisen. Allgemein kann die Angabe „sich radial erstreckender Vorsprung“ auch in der Art einer sich radial nach außen erstreckenden Auswölbung verstanden werden.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in der nachfolgenden allgemeinen Beschreibung, den Figuren, der Figurenbeschreibung sowie den Unteransprüchen angegeben.
Als Buchsenlager für die erfindungsgemäße Lenkeranordnung sind eine Mehrzahl von Gestaltungen möglich. Das elastomere Buchsenlager, das auch als Elastomer-Metall-Lager ausgebildet sein kann, kann je nach Ausführungsform ein umfänglich, insbesondere über seine gesamte axiale Erstreckung, geschlossenes Hülsenelement umfassen, bei dem das Lager durch Einpressen in die Lageraufnahme des Blechumformelements kalibriert, d.h. der Durchmesser des Hülsenelements mittels einer Stauchung reduziert wird. Damit kann auch eine vergleichsweise geringe Vorspannung des Elastomers erzeugt werden. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, das Buchsenlager als Schlitzbuchsenlager auszubilden, bei welchem das Hülsenelement einen durchgängigen axialen Schlitz aufweist, der sich insbesondere radial in den Elastomerkörper fortsetzen kann, sodass bei der Verwendung eines solchen Schlitzbuchsenlagers durch Einpressen des Lagers in die Lageraufnahme des Blechumformelementes eine die Betriebsdauer des Lagers erhöhende, im Vergleich zur Bauweise mit umfänglich geschlossenen Hülsenelement, hohe radiale Vorspannung in das Elastomer des Elastomerkörpers einbringbar ist. In einer weiteren Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass das Hülsenelement eine Mehrzahl von umfänglich aneinandergereiht angeordneten Hülsenteilen umfasst, wobei benachbarte Hülsenteile zueinander umfänglich beabstandet sein können, um durch Einpressung des Lagers in die Lageraufnahme eine hohe radiale Vorspannung in das Elastomer einzubringen. In dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die umfänglich in Reihe angeordneten Hülsenteile an den Elastomerkörper anvulkanisiert sind, um das Zusammenfügen der Teile der erfindungsgemäßen Lageranordnung zu erleichtern. Es kann auch vorgesehen sein, in solchen Ausführungsformen von Buchsenlagern, bei welchen das Hülsenelement als geschlossene Zylinderschale oder mit einem einzelnen, durchgehenden Längsschlitz versehene Zylinderschale ausgebildet ist, das Hülsenelement kraftschlüssig zur Anlage am Elastomerkörper anzuordnen. Je nach Ausführungsform kann das Lagerinnenteil stoffschlüssig, insbesondere durch Anvulkanisieren mit dem Elastomerkörper verbunden sein, während der Elastomerkörper kraft- oder formschlüssig mit dem Hülsenelement verbunden sein kann.
Je nach Ausführungsform kann das Lagerinnenteil, das auch als Lagerkern bezeichnet werden kann, beispielsweise aus einem metallenen Werkstoff, einem Kunststoff oder auch als Verbundteil, umfassend einen metallischen Kern mit angespritztem Außenabschnitt aus Kunststoff gebildet sein.
Es sei darauf hingewiesen, dass die axiale Lücke bzw. Beabstandung zwischen den zumindest zwei koaxial zueinander ausgerichteten Blechringabschnitten über zumindest einen Umfangsabschnitt vorliegt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese axiale Lücke bzw. Beabstandung zwischen den die Lageraufnahme bereitstellenden Blechringabschnitten voll umfänglich, d.h. über einen Umfang von 360° vorliegt, was die Herstellung der erfindungsgemäßen Lageranordnung erleichtert.
Das Blechumformelement zur Gestaltung der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung kann beispielsweise mehrere Blechteile umfassen, die insbesondere Blechumformteile sein können und die miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt sein können zur Gestaltung des beschriebenen Blechformelements. Beispielsweise können zwei zueinander ausgerichtete Blechteilschalenabschnitte mittels eines diese verbindenden Rückenabschnittes verschweißt sein, wobei jeder Teilschalenabschnitt einen Blechringabschnitt aufweisen kann und wobei einander zugeordnete Blechringabschnitte der beiden Teilschalen koaxial zueinander ausgerichtet und axial zueinander beabstandet angeordnet sein können zur Ausbildung der Lageraufnahme. Wie dargestellt, können diese Teilschalen bzw. Teile miteinander verschweißt sein zur Bildung des Blechumformelements. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Blechumformelement aus einem einzelnen Blech gestaltet ist durch Umformung zur Ausbildung der zwei zueinander ausgerichteten Blechteilschalenabschnitte und eines diese verbindenden Rückenabschnittes, wobei jeder Teilschalenabschnitt einen Blechringabschnitt aufweisen kann und wobei einander zugeordnete Blechringabschnitte der beiden Teilschalen koaxial zueinander ausgerichtet und axial zueinander beabstandet angeordnet sein können zur Ausbildung der Lageraufnahme. Es kann auch vorgesehen sein, die freien Stirnseiten der beiden zueinander ausgerichteten Blechteilschalenabschnitte miteinander zu verbinden, beispielsweise mittels zumindest eines zusätzlichen Verbindungsstücks zu verschweißen.
In einer einfachen Ausbildung der die Lageraufnahme bereitstellenden, zumindest zwei axial beabstandeten und koaxial zueinander ausgerichteten Blechringabschnitte können diese mittels zweier zueinander ausgerichteter Lochabschnitte im Blechformelement gebildet sein, sodass die jeweiligen, diese Lochabschnitte begrenzenden Stirnkanten des Blechformelements Anlageflächen für die Außenmantelfläche des Hülsenelements des Buchsenlagers bilden.
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich und besonders zweckmäßig, dass die Blechringabschnitte jeweils einen umfänglich geschlossenen Hülsenabschnitt aufweisen, der sich etwa senkrecht zu einer Grundfläche des Blechumformelements erstreckt. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform können diese insbesondere zylinderförmigen Hülsenabschnitte als Durchzüge am Blechumformelement mittels eines zugeordneten Blechumformschrittes ausgebildet sein. Je nach Ausführungsform können diese Durchzüge jeweils hohlzylinderförmig ausgebildet sein, wobei Zylinderinnenmantelflächen der Durchzüge Lageraufnahmebegrenzungsflächen bilden, an welchen sich das Hülsenelement des Buchsenlagers nach Einpressung des Lagers in die zugeordnete Lageraufnahme abstützt. Wie der Fachmann erkennt, können hierzu die einander zugeordneten Durchzüge zur Bereitstellung einer Lageraufnahme koaxial zueinander ausgerichtet sein, wobei die Durchzüge sich axial aufeinander zu gerichtet erstrecken können, derart, dass zwischen den einander zugeordneten Durchzügen eine axiale Beabstandung vorliegt, welche der obenstehend angegebenen axialen Lücke bzw. Beabstandung der zueinander ausgerichteten Blechringabschnitten entspricht. In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass sich die zugeordneten, zusammen eine Lageraufnahme bildenden Durchzüge ausgehend von einer Grundebene des Blechformelements in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. In dieser Ausführungsform kann die Lücke zwischen den Durchzügen im Wesentlichen gleich dem Abstand der beiden Halbschalen des Blechformelementes sein.
Um einen möglichst vollumfänglichen Formschluss in axialer Richtung zwischen Buchsenlager bzw. Hülsenelement und der Lageraufnahme der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung bereitzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass sich der Vorsprung des metallenen Hülsenelements im Wesentlichen vollumfänglich an dessen Außenmantelfläche in der Art einer geschlossenen, umfänglichen Linie erstreckt. „Im Wesentlichen vollumfänglich“ schließt dabei eine Ausbildung des Vorsprungs ein, welcher im Bereich eines oder mehrerer axialer Schlitze des Hülsenelements unterbrochen sein kann.
Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass in der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung sich der zumindest eine radiale Vorsprung des Hülsenelements radial in die Lücke zwischen den Blechringabschnitten des Blechformelements hinein erstreckt zur Bildung eines Hinterschnittes in axialer Richtung zwischen Blechformelement und Hülsenelement zur Erhöhung der Auspresskraft des in die Lageraufnahme eingepressten Buchsenlagers. Damit kann die angegebene Auspresskraft zum Auspressen des Lagers aus der Lageraufnahme in axialer Richtung wesentlich, insbesondere um zumindest den Faktor 2 gegenüber herkömmlichen Lenkeranordnungen mit einem Blechumformelement erhöht werden. Dieser, den Hinterschnitt zwischen Hülsenelement bzw. Buchsenlager und Lageraufnahme erzeugende radiale Vorsprung kann erfindungsgemäß vor der Einpressung des Buchsenlagers in die Lageraufnahme, in einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform jedoch auch nach diesem Einpressen des Buchsenlagers in das Lagerauge bzw. in die Lageraufnahme ausgebildet sein. Je nach Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Lenkeranordnung ohne weiteres eine mehr als zehnfach größere Auspresskraft in axialer Richtung zur Auspressung des Buchsenlagers aus der Lageraufnahme im Vergleich zu herkömmlichen Lageranordnungen aufweisen, ohne dass sich die Radialkennlinie des Buchsenlagers und/oder dessen Lebensdauer wesentlich auf unzulässige Werte erniedrigt.
Zur Vermeidung eines axialen Spiels zwischen der Lageraufnahme und des Buchsenlagers der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass der besagte, radial sich nach außen erstreckende Vorsprung des Hülsenelements über zumindest einen Umfangsabschnitt eine axiale Erstreckung aufweist, die der axialen Beabstandung der zugeordneten Blechringabschnitte entspricht, sodass die axiale Lücke bzw. Beabstandung zwischen den Blechringabschnitten durch den Vorsprung des Hülsenelements geschlossen sein kann.
Neben der Gestaltung der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung, derart, dass ein durch axiale Stauchung des Hülsenelements erzeugter und sich radial nach außen erstreckender Vorsprung des Hülsenelements in die axiale Lücke zwischen den Blechringabschnitten hinein erstreckt zur Bereitstellung eines axialen Formschlusses bzw. Hinterschnitts zwischen Hülsenelement und Blechumformelement kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das metallene Hülsenelement zumindest einen weiteren, sich radial nach außen über zumindest einen Umfangsabschnitt seiner Außenmantelfläche erstreckenden Vorsprung aufweist, wobei der zumindest eine Vorsprung und der zumindest eine weitere Vorsprung zueinander axial beanstandet sein können, derart, dass sie das Blechformelement, insbesondere im Bereich der Blechringabschnitte axial einfassen oder zumindest axial abschnittsweise einfassen, d.h. radial umgreifen. Auch in dieser Ausführungsform kann ein zweiseitiger axialer Formschluss zwischen Hülsenelement und Blechformelement bereitgestellt werden, indem beispielsweise jedem der beiden Blechringabschnitte des Blechformelements ein solcher Vorsprung zugeordnet ist und an diesem in der Art eines axialen Hinterschnitts anliegt, sodass beide Vorsprünge zusammen eine relative axiale Verschiebbarkeit zwischen Blechumformelement und Hülsenelement in beide axiale Richtungen verhindern. Es kann vorgesehen sein, dass jeweils eine zur Achse des Buchsenlagers radial verlaufende Anschlagsfläche eines jeden Blechringabschnitts einem der beiden sich radial nach außen erstreckenden Vorsprünge zugeordnet ist und an diesem anliegt zur Bereitstellung des beschriebenen zweiseitigen axialen Formschlusses bzw. Hinterschnitts zwischen Blechumformelement und Hülsenelement. Erfindungsgemäß können die zumindest beiden sich am Hülsenelement radial nach außen erstreckenden Vorsprünge unterschiedlich hergestellt sein, jedoch zumindest einer über die beschriebene axiale Stauchung des Hülsenelements.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine, sich radial nach außen über zumindest einen Umfangsabschnitt der Außenmantelfläche des Hülsenelementes erstreckende, durch axiale Stauchung des Hülsenelementes erzeugte Vorsprung beabstandet zu den beiden Längsendabschnitten des Hülsenelements angeordnet ist, um eine ausreichende Stabilität des Formschlusses gegenüber den auftretenden Betriebskräften bereitzustellen. Im Falle von mehreren, insbesondere zwei sich jeweils radial nach außen über zumindest einen Umfangsabschnitt der Außenmantelfläche des Hülsenelements erstreckende, z.B. durch axiale Stauchung des Hülsenelementes erzeugte Vorsprünge kann entsprechend vorgesehen sein, dass die Vorsprünge jeweils beabstandet zu den beiden Längsendabschnitten des Hülsenelements angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung löst die obige Aufgabe verfahrensseitig durch ein Verfahren zur Herstellung einer Lenkeranordnung, die ein Blechumformelement aufweist, das zumindest eine Lageraufnahme bereitstellt, welche ein Buchsenlager aufnimmt, das ein Lagerinnenteil wie einen Lagerkern, einen radial außen zum Lagerinnenteil angeordneten Elastomerkörper sowie an den Elastomerkörper umgebendes, metallenes Hülsenelement aufweist, wobei die Lageraufnahme durch zumindest zwei axial beabstandete und koaxial zueinander ausgerichtete Blechringabschnitte festgelegt wird zur Ausbildung einer axialen Lücke (Beabstandung) zwischen den Blechringabschnitten, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

- Bereitstellung des Blechumformelements;
- Bereitstellen des elastomeren Buchsenlagers, wobei die Lageraufnahme des Blechumformelements ein geringeres radiales Maß als das Buchsenlager im kräftefreien Zustand aufweist;

- axiales Ausrichten des elastomeren Buchsenlagers und der zumindest einen Lageraufnahme des Blechformelements sowie Einpressen des elastomeren Buchsenlagers in die Lageraufnahme;
- axiales Stauchen des Hülsenelements des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers, derart, dass ein radial nach außen über zumindest einen Umfangsabschnitt der Außenmantelfläche des Hülsenelements erstreckender Vorsprung erzeugt oder vergrößert wird zur Bereitstellung eines Hinterschnitts bzw. Formschlusses in axialer Richtung zwischen Hülsenelement und Blechumformelement.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Lageranordnung mit der obenstehend bezüglich der vorrichtungsseitig erläuterten vorteilhaften Gestaltung erzeugbar, indem durch das axiale Stauchen des Hülsenelements des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers ein axialer Hinterschnitt zwischen Buchsenlager und Blechformelement erzeugt bzw. vergrößert werden kann, wobei je nach Ausführungsform die Auspresskraft ohne weiteres um den Faktor 2 und bis zu einem Faktor von 10 oder noch höher realisierbar ist im Vergleich zu herkömmlichen Lenkeranordnungen mit einem Blechumformelement und einem Buchsenlager, das in eine durch das Blechumformelement bereitgestellte Lageraufnahme eingepresst ist.
„Kräftefreier Zustand des Buchsenlagers“ meint einen Zustand des Buchsenlagers ohne Einwirkung äußerer Kräfte mit Ausnahme der Gewichtskraft. Der kräftefreie Zustand des Buchsenlagers meint insbesondere einen Zustand, in welchem das Buchsenlager nicht in die zugeordnete Lageraufnahme eingepresst und insofern der Elastomerkörper entspannt ist. Eine Vergrößerung eines sich radial erstreckenden Vorsprungs durch das axiale Stauchen des Hülsenelements meint insbesondere eine Vergrößerung in radialer Richtung. Dabei kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mit dieser radialen Vergrößerung auch eine Vergrößerung des Vorsprungs in axialer Richtung verbunden sein kann, insbesondere zum Ausfüllen einer axialen Lücke zwischen Blechringabschnitten des Blechumformelements.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Gestaltung einer Lenkeranordnung ausgebildet sein, bei welcher das Buchsenlager zunächst einstückig hergestellt wird, beispielsweise dadurch, dass das Lagerinnenteil und das Hülsenelement jeweils kraftschlüssig oder stoffschlüssig mit dem Elastomerkörper verbunden werden und nachfolgend das Buchsenlager in Gesamtheit mit dem oben genannten Schritt des axialen Ausrichtens des elastomeren Buchsenlagers und der zumindest einen Lageraufnahme des Blechumformelements und dem Schritt des Einpressen in die Lageraufnahme eingefügt wird.
In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass der Schritt des Bereitstellens des elastomeren Buchsenlagers das Bereitstellen eines Vorproduktes des Buchsenlagers in Form der stoffschlüssig, insbesondere durch Anvulkanisieren miteinander verbundenen Bauteile Innenteil und Elastomerkörper sowie das Bereitstellen des Hülsenelementes umfasst, wobei der Schritt des axialen Ausrichtens des elastomeren Buchsenlagers und der zumindest einen Lageraufnahme des Blechumformelements das axiale Ausrichten des Vorprodukts und des Hülsenelements zur zumindest einen Lageraufnahme des Blechumformelements umfasst. In ähnlicher Weise kann bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren der Schritt des Einpressens des elastomeren Buchsenlagers in die Lageraufnahme das zeitlich gleichzeitige oder zeitlich versetzte Einpressen des Vorproduktes und des Hülsenelementes in die Lageraufnahme des Blechformelements umfassen.
Zur Erleichterung der Erzeugung bzw. des Vergrößern des am Hülsenelement nach außen sich erstreckenden Vorsprungs bei dem beschriebenen axialen Stauchen des Hülsenelementes nach dem Einpressen des Buchsenlagers in die zugeordnete Lageraufnahme kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass in das Hülsenelement vor der Gestaltung bzw. Bereitstellung des Buchsenlagers und damit vor der Einpressung des Buchsenlagers in die Lageraufnahme zur Vorbereitung der axialen Stauchung eine über zumindest einen vorgegebenen Umfangsabschnitt und einen vorgegebenen Axialabschnitt verlaufende Schwächung in die Wandung des Hülsenelements eingebracht wird. Diese Schwächung kann ganz allgemein als Änderung der Wandungsstruktur des Hülsenelements in dem vorgegebenen Abschnitt bezeichnet werden, insbesondere eine Wandungsstrukturierung, die von einer reinen Zylinderwandung abweicht, derart, dass bei einer nachfolgenden Stauchung des Hülsenelements ein radial nach außen ragender Vorsprung ausgebildet bzw. verstärkt, d.h. vergrößert wird. Eine solche Schwächung kann insbesondere die Erzeugung von Wandabschnitten des insbesondere hohlzylinderförmigen Hülsenelementes umfassen, die eine radial nach außen laufende Erstreckungskomponente aufweisen, sodass bei einer nachfolgenden Stauchung nach der Einpressung des Buchsenlagers in die zugeordnete Lageraufnahme diese radiale Erstreckungskomponente verstärkt wird. „Schwächung“ kann allgemein einen Wandabschnitt des Hülsenelements meinen, der im Vergleich zu anderen Wandabschnitten des Hülsenelements mechanisch geschwächt ist, derart, dass beim Auftreten einer Axialkraft auf die Stirnflächen des Hülsenelements an dem geschwächten Wandabschnitt zuerst eine plastische Umformung erfolgt.
In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Schwächung des Hülsenelements eine an der Innenseite des Hülsenelements eingebrachte Einwölbung in der Art einer Kerbung oder Kerbe aufweist oder umfasst zur Erzeugung einer radialen Auswölbung an der Außenmantelfläche des Hülsenelements. Allgemein kann diese Einwölbung an der Innenseite des Hülsenelements Wandungsabschnitte des Hülsenelementes zur Folge haben, die radiale Erstreckungskomponenten nach außen aufweisen, welche eine weitere Umformung dieser Wandabschnitte in radialer Richtung nach außen mittels der beschriebenen axialen Stauchung des Hülsenelements erleichtern. Diese Einwölbung kann im fertiggestellten Buchsenlager der erfindungsgemäßen Lageranordnung mit Elastomer gefüllt sein und insofern einen Abschnitt des Elastomerkörpers darstellen.
Zur Bereitstellung des Formschlusses zwischen Blechformelement und Hülsenelement kann zweckmäßigerweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass bei dem Schritt des axialen Stauchens des Hülsenelements des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers zumindest eine radiale Anlagefläche des zumindest einen Vorsprungs erzeugt wird, welche in Anlage zu einer zugeordneten radialen Anlagefläche von einer der Blechringabschnitte der Lageraufnahme bzw. des Blechumformelements angeordnet ist. Diese gegenseitigen Anlagen von Abschnitten des Hülsenelements und des Blechumformelements bewirken den gewünschten axialen Formschluss bzw. axialen Hinterschnitt zwischen den beiden Bauelementen.
Je nach Ausführungsform kann vorgesehen, dass beim Stauchen des Hülsenelements des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers der radial nach außen ragende Vorsprung in der axialen Lücke des Blechringabschnitts oder axial außen zu einem Blechringabschnitt erzeugt oder vergrößert wird. Insofern kann in einer ersten Ausführungsform vorgesehen sein, den radial nach außen ragenden Vorsprung in der axialen Lücke zwischen den beiden Blechringabschnitten zu erzeugen bzw. zu vergrößern, sodass mit einem einzigen solchen Vorsprung an der Außenmantelfläche des Hülsenelements ein zweiseitiger axialer Formschluss zwischen Hülsenelement und Blechumformelement bereitgestellt werden kann.
Es kann auch vorgesehen sein, zumindest zwei solcher Vorsprünge an der Außenmantelfläche des Hülsenelements anzuformen, die jeweils an einem der beiden Blechringabschnitte anliegen, sodass ein jeweiliger Vorsprung und der diesem zugeordnete Blechringabschnitt des Blechumformelements einen Hinterschnitt in eine jeweilige axiale Richtung bereitstellen, derartig, dass beide Vorsprünge zusammen mit jeweils zugeordnetem Blechringabschnitt einen zweiseitigen axialen Hinterschnitt bzw. axialen Formschluss zwischen Hülsenelement und Blechumformelement bereitstellen.
Um beim Stauchen des Hülsenelements eine definierte Umformung des Hülsenelements zur Verbesserung der axialen Auspresskraft des Lagers an der Lageraufnahme bereitzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass vor dem Schritt des axialen Stauchens des Hülsenelements des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers das Hülsenelement derart in der Lageraufnahme angeordnet wird, dass die Schwächung bzw. Wandungsstrukturierung, insbesondere eine radiale Auswölbung an der Außenwandung, axial zu der durch die Beabstandung zwischen den zugeordneten Blechringabschnitten gebildete Lücke bzw. Beabstandung ausgerichtet ist.
Zur Erzeugung des beschriebenen Vorsprungs bzw. Hinterschnitts zwischen Blechformelement und Buchsenlager kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass bei dem Schritt des axialen Stauchens des Hülsenelements des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers das Hülsenelement axial eingespannt wird und eine axial gerichtete Umformkraft auf das Hülsenelement aufgebracht wird.
Um eine spielfreie Lagerung des Buchsenlagers in der Lageraufnahme des Blechumformelements bereitzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass bei dem Schritt des axialen Stauchens des Hülsenelements des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers radiale Anlageflächen des Vorsprungs erzeugt werden, welche in Anlage zu zugeordneten radialen Anlageflächen der einander zugeordneten Blechringabschnitte der Lageraufnahme gebracht werden, insbesondere zur zumindest umfänglich abschnittsweisen Schließung der axialen Lücke bzw. Beabstandung zwischen den einander zugeordneten Blechringabschnitten bzw. deren Durchzügen zur Bereitstellung der Lageraufnahme.
Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einer Ausführungsform nebst Abwandlungen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erläutert, wobei

1 eine erste erfindungsgemäße Lenkeranordnung mit einem in eines von zwei Lageraufnahmen eingesetzten Buchsenlager in einer perspektivischen Gesamtdarstellung,
2 ein elastomeres Buchsenlager, das ausgebildet ist zur Einpressung in eine der Lageraufnahmen der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung der 1,
3 in einer vergrößerten Ausschnittsdarstellung eine Schrägansicht der Lenkeranordnung der 1 mit einer durch ein Blechumformelement gebildeten Lageraufnahme, in die ein elastomeres Buchsenlager eingepresst ist,
4 einen Schnitt S1 durch die Lenkeranordnung der 1, der die Achse A des Buchsenlagers beinhaltet, und
5 für eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lageranordnung einen Schnitt, der die Achse A des Buchsenlagers beinhaltet entsprechend dem Schnitt S1 der 1

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Lenkeranordnung in Form eines Stablenkers 1 ist in 1 in einer perspektivischen Darstellung angegeben. Der erfindungsgemäß gestaltete Stablenker kann ein Blechumformelement 10 aus einem Stahlmaterial umfassen, welches in der beschriebenen Ausführungsform aus einem einzelnen Blechteil in die gezeigte zweischalige Gestalt mit U-förmigem Querschnitt umgeformt ist. Die beiden Schalenhälften 11a, b sind hier durch den Biege- oder Rückenabschnitt 11c verbunden. Wie aus 1 ersichtlich, können beide Schalenhälften spiegelsymmetrisch aufgebaut sein, wobei die Spiegelebene parallel zu der Stabachse und senkrecht zu der Lagerachse A verläuft.
Endstämmig zum Blechumformelement 10 kann die erfindungsgemäße Lenkeranordnung durch die beschriebene Schalenanordnung zwei axial beabstandet übereinander und zueinander koaxial ausgerichtete Blechringabschnitte 14a, 14b bzw. 14'a, 14'b aufweisen, welche jeweils eine Lageraufnahme 19 in Form eines Lagerauges zur Aufnahme jeweils eines Buchsenlagers festlegen. In 1 ist zur Klarheit der Darstellung nur in die linke Lageraufnahme ein zugehöriges Buchsenlager 100 eingesetzt, die in der Figur rechte Lageraufnahme liegt noch frei und lässt die genaue Gestaltung der beiden koaxial zueinander ausgerichteten Blechringabschnitte 14a, 14b erkennen.
In der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung können beide Lageraufnahmen identisch ausgebildet sein. Beide Schalenhälften 11a, b des Blechumformelements 10 sind äquidistant beabstandet und weisen eine maximale Beabstandung in Form eines Spaltes SM auf. Im Bereich der beiden zueinander ausgerichteten Blechringabschnitte 14a, b ist die Beabstandung mit dem Spalt 18 geringer, da an beiden Blechringabschnitten jeweils ein Durchzug 15a, b gestaltet ist, die sich jeweils hohlzylinderförmig nach innen und somit aufeinander zu sowie koaxial zueinander ausgerichtet erstrecken. Die Innenmantelflächen dieser beiden Durchzüge 15a, b bilden damit in der beschriebenen Ausführungsform die rechte zylinderförmig ausgebildete Lageraufnahme der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Lenkeranordnung.
In dem Stablenker 1 der 1 ist in die linke Lageraufnahme 19 ein elastomeres Buchsenlager 50 eingepresst, das als wesentliche Bestandteile ein Lagerinnenteil in Form eines Lagerkerns 52 mit einer Durchführung zur Aufnahme eines Befestigungsbolzens, einen radial zum Lagerkern außen angeordneten Elastomerkörper 54 und ein den Elastomerkörper und den Lagerkern umgreifendes Hülsenelement 58 aufweist. Das Hülsenelement kann zylinderförmig ausgebildet sein und insofern eine zylindrische Außenmantelfläche aufweisen, mit welcher es nach dem Einpressvorgang in Anlage zu den zylinderförmigen Innenmantelflächen der Durchzüge 15a, 15b kommt, sodass durch die gegenseitige Anlage eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Buchsenlager 50 und dem Blechumformelement 10 eingestellt ist.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass das dem Grunde nach U-förmig ausgebildete Blechumformelement 10 in Längsrichtung der beiden Halbschalen 10a, b an der dem Biegeabschnitt 11c gegenüberliegenden Längsseite ein weiteres Brückenblech aufweist, das mit den beiden Halbschalen 10a, b verbunden ist, beispielsweise durch Verschweißen.
2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Buchsenlager 50, wie es zur Gestaltung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lageranordnung, insbesondere eines Stablenkers 1 der 1 Verwendung finden kann. In der beschriebenen Ausführungsform kann das Buchsenlager 50 als elastomeres Buchsenlager ausgebildet sein mit einem Lagerkern 52, der eine Durchführung zur Aufnahme eines Befestigungsbolzens aufweist und beispielsweise aus einem Metall ausgebildet sein kann. Die äußere Manteloberfläche des Innenkerns kann je nach Ausführungsform z.B. eine zur Lagerachse A symmetrische Gestaltung, insbesondere eine zylinderförmige Gestaltung aufweisen. Der Lagerkern 52 wird von einem Elastomerkörper 54, siehe 1, umschlossen, der in der beschriebenen Ausführungsform zwei radial hintereinander angeordneten umfänglichen Elastomerlagen 55, 57 aufweisen kann, die durch eine hülsenförmige Zwischenlage 56 aus einem zum Elastomer starren Material, beispielsweise einem Kunststoff oder einem Metall, ausgebildet sein kann. Radial außen zum Elastomerkörper 54 wird das Buchsenlager 50 durch ein metallenes Hülsenelement 60 abgeschlossen, das eine im Wesentlichen zylinderförmige Außenmantelfläche aufweist, die als Anlagefläche zur Anlage an die die Lageraufnahme festlegenden Begrenzungsflächen der Durchzüge 15a, b in Einbaulage des Buchsenlagers 50 ausgebildet sind, siehe 1. Das Buchsenlager 50 für die erfindungsgemäße Gestaltung der Lageranordnung 1 weist eine besondere, erfindungsgemäße Gestaltung in Bezug auf das Hülsenelement 60 auf. Wie aus 2 ersichtlich, weist das Hülsenelement 60 auf einer vorgegebenen axialen Höhe in Einbaulage eine innenseitige Einwölbung oder Einkerbung 61 auf, derart, dass außenseitig ein umfänglich sich erstreckender Vorsprung 62 gebildet ist, der als radiale Erhöhung aus der ansonsten zylinderförmigen Außenmantelfläche des Hülsenelements 60 hervorsteht. In der dargestellten Ausführungsform ist die Einwölbung mit Elastomer gefüllt und insofern Teil des Elastomerkörpers 54 bzw. der Elastomerlage 57. Diese Einkerbung bzw. Einwölbung 61 an der Innenmantelfläche bzw. der entsprechende Vorsprung (Auswölbung) 62 an der Außenmantelfläche des Hülsenelements des nicht montierten Buchsenlagers 50 wird in der nachfolgend beschriebenen Art bei der Montage des Buchsenlagers in das Blechumformelement umgeformt zur Gestaltung des beschriebenen axialen Formschlusses zwischen Hülsenelement 60 bzw. Buchsenlager 50 und Blechunformelement.
In der beschriebenen Ausführungsform kann das Buchsenlager 50 wie in 2 angegeben, als Schlitzbuchsenlager ausgebildet sein, bei dem das Hülsenelement 60 über seine gesamte axiale Erstreckung einen Schlitz 65 aufweist. Dieser Schlitz in Längsrichtung des Hülsenelements wird radial nach innen des Lagers durch entsprechende Schlitzgestaltungen im Elastomerkörper 54 fortgeführt, d.h. auch die Elastomerlagen 55, 77 und die Zwischenlage 56 sind geschlitzt, wobei alle Schlitzgestaltungen umfänglich zueinander ausgerichtet sind.
Bei dem untenstehend noch näher zu erläuternden Einpressen des Buchsenlagers 50 in die Lageraufnahme 19 zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung, siehe 1, wird die in 2 angegebene Schlitzgestaltung des Buchsenlagers, die dieses im kräftefreien Zustand einnimmt, durch Aufbringen radial wirkender Kräfte geschlossen, sodass zum einen das Elastomermaterial zur Erhöhung der Betriebsdauer radial vorgespannt und zum anderen ein verbesserter Kraftschluss zwischen dem Hülsenelement 60 und der durch die Durchzüge 15a, b gestalteten Lageraufnahme 19 bereitgestellt ist.
Bei dem in 2 gezeigten Buchsenlager zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Lageranordnung sind der Lagerkern 52 und das metallene Hülsenelement 60 mittels Anvulkanisieren stoffschlüssig mit dem Elastomerkörper verbunden. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform, kann auch vorgesehen sein, allein den Elastomerkörper stoffschlüssig mit dem Lagerkern 52 zu verbinden, während das Hülsenelement 60 in Einbaulage kraftschlüssig bzw. reibschlüssig an dem Elastomerkörper 54 anliegt.
3 zeigt einen Ausschnitt des erfindungsgemäß ausgebildeten Stablenkers der 1 in einer vergrößerten Ausschnittdarstellung mit Blick auf die in 1 links angegebene Lageraufnahme mit eingepresstem Buchsenlager 50. Im Detail ist die durch die beiden Blechringabschnitte 14'a, 14'b gebildete Lageraufnahme zu erkennen, wobei die Blechringabschnitte jeweils einen Durchzug 15'a, 15'b aufweisen, welche sich ausgehend von der jeweiligen Grundfläche des Blechringabschnittes 14'a, 14'b zueinander koaxial nach innen erstrecken, derartig, dass zwischen den freien Enden der Durchzüge ein Spalt 18 mit hier umfänglich konstanter Spaltbreite S gebildet ist.
Mit Bezug auf 3 soll im Folgenden das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung erläutert werden, wobei diese Lenkeranordnung ein Blechumformelement 10 aufweist, welche in einer Lageraufnahme ein Buchsenlager 50 aufnimmt, das ein Lagerinnenteil 52, einen radial außen zum Lagerinnenteil angeordneten Elastomerkörper 54 sowie ein dem Elastomerkörper 54 umgebendes, metallenes Hülsenelement 60 aufweist, wobei die Lageraufnahme 19 durch zumindest zwei axial beabstandete und koaxial zueinander ausgerichtete Blechringabschnitte 14a, b, 14'a, 14'b festgelegt ist zur Ausbildung einer axialen Lücke entsprechend einer Beabstandung in Form eines Spaltes der Spaltbreite S zwischen den Blechringabschnitten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieser Lenkeranordnung umfasst den Schritt des Herstellens und Bereitstellens des beschriebenen Blechumformelements 10 aus einem Blech, umfassend zwei zueinander beabstandete Schalenhälften 11a, b, die zumindest mittels eines Rückenabschnitts 11c miteinander verbunden sind. Dabei sind in das Blechumformelement 10 zwei zueinander koaxial und beabstandet ausgerichtete Blechringabschnitte gestaltet, an welchen jeweils durch Umformung ein Durchzug 15'a, 15'b gestaltet ist, die sich in der beschriebenen Ausführungsform aufeinander zu erstrecken, derart, dass zwischen diesen Durchzügen in einer Richtung parallel zur Achse der Lageraufnahme ein Spalt der Spaltbreite S gebildet ist. Das Verfahren umfasst ferner die Bereitstellung eines elastomeren Buchsenlagers, das insbesondere als Schlitzbuchsenlager ausgebildet sein kann, wobei das Buchsenlager 50 im nicht eingepressten bzw. kräftefreien Zustand in der beschriebenen Ausführungsform ein größeres radiales Maß als die zugeordnete Lageraufnahme des Blechumformelements aufweist. Wesentlich bei der Bereitstellung des elastomeren Buchsenlagers für die Gestaltung der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung kann das Vorsehen einer Schwächung des Hülsenelements in einem vorgegebenen Wandabschnitt sein, insbesondere in der Art einer Wandstrukturierung, die sich von einer reinen Zylinderfläche des ansonsten zylinderförmigen, längsgeschlitzten Hülsenelements unterscheidet. Diese Schwächung kann beispielsweise erzeugt werden durch eine auch als Einkerbung bezeichnete Einwölbung an der Innenmantelfläche des Hülsenelementes, die insbesondere bei etwa konstanter axialer Lage über den gesamten Umfang des Hülsenelements verlaufen kann. Durch die beschriebene Einkerbung an der Innenmantelfläche des Hülsenelements kann eine sich nach außen erstreckende Wulst bzw. Auswölbung in der Art eines Vorsprung an der Außenmantelfläche des Hülsenelementes erzeugt werden, die bzw. der als Vorbereitung für einen nachfolgenden Verfahrensschritt dienen kann. Das bereitgestellte elastomere Buchsenlager kann dann in einer Ausführungsform zur zugeordneten Lageraufnahme des Blechumformelements ausgerichtet und nachfolgend in die Lageraufnahme eingepresst werden, derartig, dass die Wulst bzw. der Vorsprung oder Auswölbung 62 des Hülsenelements axial innerhalb des Spalts 18 mit der Spaltbreite S zwischen den Durchzügen 15'a, 15'b zu liegen kommt.
Beim Einpressvorgang des Buchsenlagers 50 in die Lageraufnahme 19 kann die erzeugte, umfänglich verlaufende Schwächung des Hülsenelements beabstandet zu den beiden Längsendabschnitten des Hülsenelements aufgrund der einwirkenden Einpresskräfte elastisch und/oder plastisch verformt werden, sodass der auf axialer Höhe des Spaltes 18 zum Liegen kommende Vorsprung 62 nur radial geringfügig oder nicht in den Spalt eingreift. Zur Erzeugung bzw. Vergrößerung eines axialen Hinterschnittes zwischen Buchsenlager und Blechumformelement zur Erhöhung der Auspresskraft des eingepressten Buchsenlagers ist in einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, das Hülsenelement des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers axial zu stauchen, sodass ein radial nach außen in die axiale Lücke des Blechringabschnitts ragender Vorsprung erzeugt bzw. vergrößert wird. Dabei kann das Buchsenlager im eingepressten Zustand an einer längsseitigen Stirnfläche des Hülsenelements an einer zugeordneten Anlagefläche aufgesetzt und an der anderen Stirnseite eine entsprechende axial gerichtete Kraft in das Hülsenelement eingebracht werden zur Stauchung des Hülsenelements in axialer Richtung, sodass die Auswölbung bzw. der Vorsprung 62, axial ausgerichtet zum Spalt 18 zwischen den beiden Durchzügen 15'a, 15'b, radial nach außen zu einem Vorsprung 63 (siehe 4) umgeformt wird, der eine größere radiale und/oder axiale Erstreckung als der Vorsprung 62 des Hülsenelementes 60 des eingepressten Buchsenlagers vor der Stauchung aufweist.
4 zeigt die fertiggestellte erfindungsgemäße Lageranordnung in einem in 1 dargestellten Schnitt S1 mit einer Schnittebene, welche die Achse A des Buchsenlagers 50 umfasst. Wie aus 4 hervorgeht, ragt der Vorsprung 63, der durch die beschriebene Stauchung des Vorsprungs 62 des Buchsenlagers (s. 2) erzeugt wurde, in der beschriebenen Ausführungsform über die gesamte axiale Länge des Spaltes mit der Spaltbreite S in diesen radial nach außen vor, sodass ein spielfreier Formschluss zwischen dem Hülsenelement 60 und der durch die Durchzüge 15'a, 15'b gebildete Lageraufnahme bereitgestellt ist. Hierzu liegen Anlageflächen 63a, b, welche Begrenzungsflächen des Vorsprungs 63 darstellen, jeweils an einer zugeordneten Anlagefläche 16'a, 16'b der Blechringabschnitte 14'a, 14'b bzw. ihrer Durchzüge 15'a, 15'b an. In der in 4 angegeben Ausführungsform werden die zugeordneten Anlageflächen 16'a, 16'b der Blechringabschnitte durch axiale Stirnflächen der Durchzüge 15'a, 15'b gebildet.
5 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Lageranordnung entsprechend einem in 1 dargestellten Schnitt S1 mit einer Schnittebene, welche die Achse A des Buchsenlagers umfasst. In dieser zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lageranordnung kann das Buchsenlager rotationssymmetrisch um die Lagerachse A ausgebildet sein, weshalb in der 5 nur eine Halbebene dargestellt ist. Funktional gleiche, d.h. entsprechende Bauteile der Ausführungsformen der 5 und der 4 sind mit identische Bezugszeichen gekennzeichnet.
In der Ausführungsform der 5 kann die erfindungsgemäße Lageranordnung identisch mit der in den 1 - 4 angegebenen Lageranordnung ausgebildet sein einschließlich der mit Bezug auf die allgemeine Beschreibung erläuterten Abwandlungen, mit Ausnahme der Realisierung des axialen Formschlusses zwischen Hülsenelement und Blechumformelement zur Bildung eines Hinterschnitts in axialer Richtung zwischen den beiden Bauelementen zur Erhöhung der Auspresskraft des in die Lageraufnahme eingepressten Buchsenlagers. Insofern wird im Folgenden allein auf die diesbezügliche Gestaltung der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lageranordnung eingegangen. Wie aus 5 ersichtlich, kann bei einer erfindungsgemäßen Lageranordnung die Formschlussgestaltung zwischen Hülsenelement 60 des Buchsenlagers und Blechumformelement auch durch zwei axial beabstandete, radial nach außen ragende Vorsprünge 64, 64' des Hülsenelements 60 aufweisen, die sich umfänglich, insbesondere voll umfänglich an der äußeren Mantelfläche des Hülsenelements 60 radial nach außen erstrecken, und die das Blechumformelement radial umfassen bzw. umgreifen, derart, dass radiale Anlageflächen 64a, 64'a der Vorsprünge 64, 64' an zugeordneten, in Bezug zur Buchsenlagerachse A außen angeordnete Anlageflächen 17'a, b der Blechringabschnitte 14'a, 14'b anliegen zur Gestaltung des beschriebenen axialen Formschlusses bzw. Hinterschnitts zwischen Blechumformelement 10 und Hülsenelement 60.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, die Gestaltung der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach 4 und 5 zu kombinieren, d.h. zumindest drei zueinander axial, d.h. in Bezug auf die Lagerachse A beabstandete Vorsprünge vorzusehen, wobei ein erster gemäß der Ausführungsform nach 4 in die Lücke 18 zwischen den Durchzügen 15'a, 15'b ragt und darüber hinaus auch die beiden Vorsprünge 64, 64' entsprechend der 5, wodurch ein so gestaltetes Lager noch höheren Auspresskräften widersteht.
Bei der Herstellung der in 5 angegebenen Lenkeranordnung kann in ähnlicher Weise wie bei der in 4 angegebenen Lenkeranordnung und dem diesbezüglichen, mit Bezug auf 3 beschriebenen Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung vorgegangen werden. Dabei kann das Blechumformelement identisch mit dem der Ausführungsform gemäß 4 ausgebildet sein. Allein das elastomere Buchsenlager weist im nichtmontierten Zustand vor dem Einpressen in die zugeordnete Lageraufnahme zwei axial beabstandete und über zumindest einen vorgegebenen Umfangsabschnitt und einen vorgegebenen Axialabschnitt von der Wandung des Hülsenelements verlaufende Schwächungen, insbesondere in Form jeweils einer Kerbe, auf. Dabei können diese Schwächungen nach dem Einpressen des elastomeren Buchsenlagers in die zugeordnete Lageraufnahme in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform durch axiales Stauchen des Hülsenelements umgeformt werden in einen jeweiligen radial nach außen ragenden Vorsprung, derart, dass radiale Anlageflächen 64a, 64'a der Vorsprünge 64, 64' an zugeordneten Anlageflächen 17'a, 17'b der Blechringabschnitte anliegen zur Gestaltung eines zweiseitigen axialen Formschlusses zwischen Hülsenelement bzw. Buchenlager und Blechumformelement. Die Ausbildung bzw. Vergrößerung der radial nach außen ragenden Vorsprünge 64 bzw. 64' erfolgt demnach vorzugsweise gleichzeitig beim axialen Stauchen des Hülsenelements, nachdem das elastomere Buchsenlager in die von den Blechringabschnitten bereitgestellten Lageraufnahme eingepresst ist.
Bezugszeichenliste

1: Lageranordnung, Stablenker
10: Blechumformelement
11a, b: Schalenhälfte
11c: Biegeabschnitt, Rückenabschnitt
14a, b: Blechringabschnitt
14'a, b: Blechringabschnitt
15'a, b: Durchzug
16'a, b: Anlagefläche
17'a, b: Anlagefläche
18: Spalt, Lücke
19: Lageraufnahme
50: Buchsenlager
52: Lagerkern, Lagerinnenteil
54: Elastomerkörper
55: Innere Elastomerlage
56: Zwischenlage
57: Äußere Elastomerlage
59: Einkerbung
60: Hülsenelement
61: Einkerbung, Einwölbung
62: Auswölbung, Vorsprung des nichtmontierten Buchsenlagers
63: Vorsprung des montierten Buchsenlagers
63a, b: Anlagefläche
64, 64': Vorsprung des montierten Buchsenlagers
64a, 64'a: Anlagefläche
65: Längsschlitz
A: Lagerachse
SM: Maximalspalt
S: Spaltbreite

Claims

Lenkeranordnung (1), umfassend ein Blechumformelement (10), das zumindest eine Lageraufnahme bereitstellt, welche ein Buchsenlager (50) aufnimmt, das ein Lagerinnenteil, einen radial außen zum Lagerinnenteil (52) angeordneten Elastomerkörper (54) sowie ein den Elastomerköper umgebendes, metallenes Hülsenelement (60) aufweist, wobei die Lageraufnahme durch zumindest zwei axial beabstandete und koaxial zueinander ausgerichtete Blechringabschnitte (14a, b, 14'a, b) des Blechumformelements (10) bereitgestellt ist zur Ausbildung einer axialen Lücke (18) zwischen den Blechringabschnitten, wobei die Blechringabschnitte (14a, b, 14'a, b) jeweils einen Durchzug (15'a, b) aufweisen und wobei das Buchsenlager (50) über eine Außenmantelfläche des Hülsenelements an den die Lageraufnahme bereitstellenden Blechringabschnitten (14a, b, 14'a, b) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das metallene Hülsenelement (60) zumindest einen sich radial nach außen über zumindest einen Umfangsabschnitt seiner Außenmantelfläche erstreckenden, durch axiale Stauchung des Hülsenelementes erzeugten Vorsprung (63, 64, 64') aufweist zur Bereitstellung eines axialen Formschlusses zwischen Hülsenelement (60) und Blechumformelement (10).
Lenkeranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechumformelement (10) einstückig und im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist.
Lenkeranordnung (1) nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hülsenelement (60) in Längsrichtung geschlitzt oder mit einer Mehrzahl von umfänglich aufeinanderfolgenden und umfänglich beabstandeten Schalenteilen ausgebildet ist.
Lenkeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zumindest eine Vorsprung (63, 64, 64') im Wesentlichen vollumfänglich an der Außenmantelfläche des Hülsenelementes (60) in der Art einer umfänglich geschlossenen Linie erstreckt.
Lenkeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine, durch axiale Stauchung des Hülsenelementes (60) erzeugte und sich radial nach außen erstreckende Vorsprung (63, 64, 64') des Hülsenelements (60) zur Lücke (18) zwischen den Blechringabschnitten (14a, b, 14'a, b) axial ausgerichtet ist und sich radial in diese hinein erstreckt.
Lenkeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Vorsprung (63) über zumindest einen Umfangsabschnitt eine axiale Erstreckung aufweist, die der axialen Beabstandung (S) der zugeordneten Blechringabschnitten (14a, b, 14'a, b) entspricht.
Lenkeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das metallene Hülsenelement (60) zumindest einen weiteren, sich radial nach außen über zumindest einen Umfangsabschnitt seiner Außenmantelfläche erstreckenden Vorsprung (64') aufweist, wobei der zumindest eine Vorsprung (64) und der zumindest eine weitere Vorsprung (64') zueinander axial beabstandet sind und das Blechumformelement (10) axial einfassen.
Lenkeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine zur Achse (A) des Buchsenlagers (50) radial verlaufende Anschlagsfläche (17'a, 17'b) eines jeden Blechringabschnitts (14'a, 14'b) einem der beiden sich radial nach außen erstreckenden Vorsprünge (64', 64) zugeordnet ist und an diesem anliegt zur Bereitstellung eines zweiseitigen axialen Formschlusses zwischen Blechumformelement (10) und Hülsenelement (60).
Verfahren zur Herstellung einer Lenkeranordnung (1), die ein Blechumformelement (10) aufweist, das zumindest eine Lageraufnahme bereitstellt, welche ein Buchsenlager (50) aufnimmt, das ein Lagerinnenteil (52) wie einen Lagerkern, einen radial außen zum Lagerinnenteil angeordneten Elastomerkörper (54) sowie ein den Elastomerköper umgebendes, metallenes Hülsenelement (60) aufweist, wobei die Lageraufnahme durch zumindest zwei axial beabstandete und koaxial zueinander ausgerichtete, und jeweils einen Durchzug (15'a, b) aufweisende Blechringabschnitte (14a, b, 14'a, b) des Blechformelements festgelegt wird zur Ausbildung einer axialen Lücke (18) zwischen den Blechringabschnitten, umfassend die Schritte: - Bereitstellung des Blechumformelementes (10); - Bereitstellung des elastomeren Buchsenlagers (50), wobei die Lageraufnahme des Blechumformelementes ein geringeres radiales Maß als das Buchsenlager im kräftefreien Zustand aufweist; - axiales Ausrichten des elastomeren Buchsenlagers (50) und der zugeordneten Lageraufnahme des Blechumformelementes (10) sowie Einpressen des elastomeren Buchsenlagers in die zugeordnete Lageraufnahme; - axiales Stauchen des Hülsenelementes (60) des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers (50), derart, dass ein radial nach außen über zumindest einen Umfangsabschnitt der Außenmantelfläche des Hülsenelementes erstreckender Vorsprung (63, 64, 64') erzeugt oder vergrößert wird zur Bereitstellung eines Hinterschnittes zwischen Hülsenelement (60) und Blechumformelement (10).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das s der Schritt des Bereitstellens des elastomeren Buchsenlagers (50) das Bereitstellen eines Vorproduktes des Buchsenlagers in Form der stoffschlüssig miteinander verbunden Bauteile Lagerinnenteil (52) und Elastomerkörper (54), sowie das Bereitstellen des Hülsenelements (60) umfasst, wobei der Schritt des axialen Ausrichten des elastomeren Buchsenlagers (50) und der zugeordneten Lageraufnahme des Blechumformelementes (10) das axialen Ausrichten des Vorproduktes und des Hülsenelements (60) zur zugeordneten Lageraufnahme des Blechumformelementes (10) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das s der Schritt des Einpressens des elastomeren Buchsenlagers (50) in die Lageraufnahme das zeitlich gleichzeitige oder zeitlich versetzte Einpressen des Vorproduktes und des Hülsenelementes (60) in die Lageraufnahme des Blechformelementes (10) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass in das Hülsenelement (60) vor der Bereitstellung des Buchsenlagers (50) zur Vorbereitung der axialen Stauchung zumindest eine über zumindest einen vorgegebenen Umfangsabschnitt und einen vorgegebenen Axialabschnitt von dessen Wandung verlaufende Schwächung eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, das s die zumindest eine Schwächung eine an der Innenseite des Hülsenelementes (60) eingebrachte Einwölbung in der Art einer Kerbe (61) umfasst zur Erzeugung einer radialen Auswölbung (62) an der Außenmantelfläche des Hülsenelementes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt des axialen Stauchens des Hülsenelementes (60) des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers (50) zumindest eine radiale Anlagefläche (62a, b; 64a, 64'a) des zumindest einen Vorsprungs (63, 64, 64') erzeugt wird, welche in Anlage zu einer zugeordneten radialen Anlagefläche (16'a, 16'b; 17'a, 17'b) von einer der Blechringabschnitte (14a, b, 14'a, b) der Lageraufnahme angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der beim axialen Stauchen des Hülsenelementes (60) des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers (50) der radial nach außen ragende Vorsprung (63, 64, 64') in der axialen Lücke (18) der Blechringabschnitte (14a, b, 14'a, b) oder axial außen zu einem Blechringabschnitt (14a, b, 14'a, b) erzeugt oder vergrößert wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des axialen Stauchens des Hülsenelementes des in die Lageraufnahme eingepressten elastomeren Buchsenlagers das Hülsenelement derart in der Lageraufnahme aufgenommen ist, dass die Schwächung, insbesondere eine radiale Auswölbung (62) axial zu der durch die Beabstandung zwischen den zugeordneten Blechringabschnitten (14a, b, 14'a, b) gebildeten Lücke (18) ausgerichtet ist.