EP4652379A1

EP4652379A1 - Aufnahme für ein uniballgelenk, gelenkanordnung und querlenker

Info

Publication number: EP4652379A1
Application number: EP24752373.1A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Zimmermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-07-31
Filing date: 2024-07-31
Publication date: 2025-11-26
Also published as: DE102023207314A1; DE102023207314B4; CN121925522A; WO2025027097A1

Abstract

Es ist eine Aufnahme für ein Uniballgelenk zum Einbau in eine karosserieseitige Gelenkaufnahme eines Querlenkers, insbesondere eines Traglenkers, beschrieben. Die Aufnahme weist ein erstes Rohrelement, ein zweites Rohrelement, das konzentrisch in dem ersten Rohrelement angeordnet ist, wobei das zweite Rohrelement bevorzugt eine kürzere Länge als das erste Rohrelement aufweist, und ein Kunststoffelement zwischen erstem und zweitem Rohrelement auf. Das Kunststoffelement umgibt das zweite Rohrelement in radialer Richtung vollständig und ordnet das zweite Rohrelement im ersten Rohrelement derart an und fixiert es, dass das zweite Rohrelement vollständig im ersten Rohrelement aufgenommen ist. Das erste Rohrelement weist Außenabmessungen auf, die für einen festen Sitz, bevorzugt mittels Presspassung, in einer karosserieseitigen Gelenkaufnahme eines Querlenkers geeignet sind. Das zweite Rohrelement weist Innenabmessungen auf, die für eine feste aber lösbare Aufnahme eines Uniballgelenks, insbesondere mittels Presspassung, geeignet sind, und das Kunststoffelement weist eine vorbestimmte Härte zum Vorsehen einer Dämpfung gegenüber einer Relativbewegung zwischen den Rohrelementen auf.

Description

Aufnahme für ein Uniballgelenk, Gelenkanordnung und Querlenker

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahme für ein Uniballgelenk zum Einbau in eine karosserieseitige Gelenkaufnahme eines Querlenkers, insbesondere eines Traglenkers, eine Gelenkanordnung und einen Querlenker.

In der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, dass Querlenker, insbesondere Traglenker zum Tragen von lenkbaren Rädern karosserieseitige und radseitige Gelenke aufweisen. Bei karosserieseitigen Gelenken werden Gummilager verwendet. Diese sind in eine vorgesehene Gelenkaufnahme des Querlenkers, beispielsweise in Form einer Bohrung, eingepresst. Bewegungen finden hier im Gummi statt. Weder ein Außenring, noch eine Innenhülse des Gummilagers dürfen sich drehen, was hohe Anforderungen an eine fehlerfreie Verbindung zwischen dem Gummi (Elastomerkörper) und dem Metall erfordert. Eine Drehbewegung bei diesen Gelenken ist üblicherweise auf einen Winkel von ca. ± 20 Grad und eine Hoch-, beziehungsweise Querbewegung auf einen Weg von ±1 Millimeter beschränkt. Diese Gelenkbauart verlässt sich vor allem auf schwingungs- und schalldämpfende Eigenschaften des Gummis.

Während des Betriebs ist das Gummi ständigen Stoß- und Torsionsbelastungen unter anderem durch Dreh- und Seitenbewegungen des Querlenkers ausgesetzt. Das eingesetzte Gummi stellt daher üblicherweise einen Kompromiss zwischen Stoßdämpfung bei ausreichender Schwenk- und Torsionsfähigkeit dar. Im Betrieb kommt es in bekannter Weise zu einem Verschleiß des Gummis und somit der Funktionalität des Gelenks. Hierbei bewirken insbesondere die durch Dreh- und Querbewegungen des Querlenkers verursachten Torsionskräfte einen beschleunigten Verschleiß des Gummis. Da sich das Gummi durch die Torsionskräfte zum Teil von innen her zersetzt wird der Verschleiß häufig erst bemerkt, wenn das Gelenk ganz kaputt ist. Daher sind solche Gelenke gelegentlich auszutauschen, was sehr aufwändig ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wenigstens einen der oben genannten Nachteile der Gummigelenke für die karosserieseitige Anbringung eines Querlenkers, insbesondere eines Traglenkers zu lindem oder zu beseitigen.

Erfindungsgemäß ist eine Aufnahme für ein Uniballgelenk nach Anspruch 1, eine Gelenkanordnung nach Anspruch 9, beziehungsweise ein Querlenker nach Anspruch 12 oder 14 vorgesehen. Insbesondere ist eine Aufnahme für ein Uniballgelenk zum Einbau in eine karosserieseitige Gelenkaufnahme eines Querlenkers, insbesondere eines Traglenkers, vorgesehen, die Folgendes aufweist: ein erstes Rohrelement; ein zweites Rohrelement, das konzentrisch in dem ersten Rohrelement angeordnet ist, wobei das zweite Rohrelement bevorzugt eine kürzere Länge als das erste Rohrelement aufweist; und ein Kunststoffelement zwischen erstem und zweitem Rohrelement, welches das zweite Rohrelement in radialer Richtung vollständig umgibt und das zweite Rohrelement im ersten Rohrelement derart anordnet und fixiert, dass das zweite Rohrelement vollständig im ersten Rohrelement aufgenommen ist, wobei das erste Rohrelement Außenabmessungen aufweist, die für einen festen Sitz, bevorzugt mittels Presspassung, in einer karosserieseitigen Gelenkaufnahme eines Querlenkers geeignet sind, wobei das zweite Rohrelement Innenabmessungen aufweist, die für eine feste aber lösbare Aufnahme eines Uniballgelenks, insbesondere mittels Presspassung, geeignet sind, und wobei das Kunststoffelement eine vorbestimmte Härte zum Vorsehen einer Dämpfung gegenüber einer Relativbewegung, vorzugsweise einer radialen Relativbewegung, zwischen den Rohrelementen aufweist.

Eine solche Aufnahme ermöglicht die Aufnahme eines Uniballgelenks derart, dass Bewegungen des Gelenks durch das Uniballgelenk vorgesehen werden, während Stöße über das Kunststoffelement ab gefangen/ gedämpft werden. Bewegung und Dämpfung ist somit entkoppelt und können entsprechend optimiert werden. Auch werden bestimmte Bewegungen voneinander entkoppelt, bzw. beeinflussen sich diese nicht gegenseitig.

Bevorzugt bestehen das erste und/oder das zweite Rohrelement aus Metall, was einerseits eine erforderliche Festigkeit aufweist und andererseits eine gute Montage ermöglicht. Bei einer Ausführungsform weist das zweite Rohrelement eine kürzerer Länge als das erste Rohrelement aufweist und/oder das zweite Rohrelement ist in Längsrichtung des ersten Rohrelements zentriert aufgenommen.

Zum besseren fixieren des Kunststoffelements und/oder zur Erhöhung eines Dämpfungsweges weist das erste Rohrelement am Innenumfang eine Kontur zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Kunststoffelements, insbesondere in Form einer umlaufenden Nut auf. Alternativ oder auch zusätzlich kann das zweite Rohrelement am Außenumfang eine Kontur zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Kunststoffelements, insbesondere in Form einer umlaufenden Nut, aufweisen. Entsprechende Konturen sind bevorzugt in Längsrichtung der Aufnahme zentriert ausgebildet. Die Kontur am Innenumfang des ersten Rohrelements erstreckt sich insbesondere über die ganze Länge des zweiten Rohrelements. Bevorzugt erstreckt sich das Kunststoffelement im Wesentlichen über die gesamte Länge des ersten Rohrelements und steht mit dem Innenumfang in Kontakt, wobei das Kunststoffelement über die Länge des zweiten Rohrelements hinweg eine gleichmäßige Dicke aufweist und/oder sich im Bereich der Längsenden verjüngt.

Bei einer Ausführungsform weist das Kunststoffel ement im Wesentlichen eine achssymmetrische Form, wobei in wenigstens einem Endbereich zwei radial nach innen vorstehende Anschläge ausgebildet sind, die als Antikippzapfen dienen können. Für gute Dämpfungseigenschaften ist das Kunststoffelement aus einem Polymer, insbesondere Polyurethan und/oder weist eine Shore A Härte von 60-85°, bevorzugt von 70-80°, insbesondere von 73-75° und besonders bevorzugt von ungefähr 74° auf. Bevorzugt weist das Kunststoffelement ferner eine Materi al stärke auf, die größer ist als die Materi al stärke des ersten und/oder des zweiten Rohrelements.

Die Gelenkanordnung für eine karosserieseitige Gelenkaufnahme eines Querlenkers, insbesondere eines Traglenkers, weist insbesondere Folgendes auf: eine Aufnahme des oben beschriebenen Typs und ein Uniballgelenk, das in dem zweiten Rohrelement festsitzend aber lösbar, insbesondere mittels Presspassung, aufgenommen ist, wobei das Uniballgelenk eine mittlere Durchführung zur Aufnahme und Führung eines Schenkels eines Befestigungselements aufweist, wobei die Durchführung bezüglich eines Kipppunktes kippbar und um seine Längsachse drehbar ist. Die Gelenkanordnung ermöglicht die oben genannten Vorteile.

Bei einer Ausführungsform weist das Uniballgelenk eine Länge auf, die kleiner ist als die Länge des ersten Rohrelements, wobei die Gelenkanordnung ferner zwei Endkappen aufweist, die auf gegenüberliegende Enden des Uniballgelenks aufsetzbar sind, wobei die Endkappen jeweils eine Durchführung aufweisen, die im aufgesetzten Zustand der Endkappen mit der Durchführung im Uniballgelenk ausgerichtet sind, um gemeinsam eine verlängerte Durchführung vorzusehen, wobei die Endkappen Außenabmessungen aufweisen, die mit Spiel in den Innenumfang des ersten Rohrelements passen und eine Länge, die so bemessen ist, dass die Endkappen im aufgesetzten Zustand in Längsrichtung über das erste Rohrelement vorstehen. Hierdurch wird einerseits der Gelenkteil in das erste Rohrelement hinein verlegt und dadurch geschützt und anderseits die Durchführung verlängert um eine entsprechende Befestigung zu erleichtern. Darüber hinaus können die Endkappen für eine Einschränkung der Bewegungen des Uniballgelenks dimensioniert und ausgewählt werden. Hierzu kann zum Beispiel wenigstens eine der Endkappen Außenabmessungen aufweisen, die ein Kippen eines aufgenommenen Schenkels wenigstens innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs begrenzt. Der Querlenker, insbesondere Traglenker mit einer karosserieseitigen Gelenkaufnahme weist insbesondere eine Gelenkanordnung des zuvor beschriebenen Typs auf, die festsitzend aber lösbar, insbesondere mittels Presspassung, in der Gelenkaufnahme aufgenommen ist. Bevorzugt erstreckt sich das erste Rohrelement durch die Gelenkaufnahme und steht über deren Enden vor.

Alternativ kann ein Querlenker, insbesondere Traglenker mit einer karosserieseitige Gelenkaufnahme vorgesehen sein in der wenigstens ein Kunststoffelement aufgenommen ist, über das ein Uniballgelenk direkt oder indirekt in der Gelenkaufnahme positioniert und fixiert wird. Auch hierbei kann es zu einer Entkopplung der Beweglichkeit von der Dämpfung kommen, wobei wahlweise auf das erste und/oder zweite Rohrelement verzichtet werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert: In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Aufnahme für ein Uniballgelenk;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht der Aufnahme gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht der Aufnahme gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht der Aufnahme mit eingesetztem Uniballgelenk;

Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Endkappe zum Aufsetzten auf ein Uniballgelenk;

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf die Endkappe gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Endkappe zum Aufsetzten auf ein Uniballgelenk;

Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf die Endkappe gemäß Fig. 7;

Fig. 9 eine schematische Querschnittsansicht der Aufnahme mit eingesetztem Uniballgelenk und aufgesetzten Endkappen;

Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf einen beispielhaften Traglenker;

Fig. 11 eine schematische Seitenansicht des Traglenkers; und

Fig. 12 eine schematische Endansicht des beispielhaften Traglenkers.

Die in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten relativen Begriffe, wie zum Beispiel links, rechts, über und unter beziehen sich auf die Zeichnungen und sollen die Anmeldung in keiner Weise einschränken, auch wenn sie bevorzugte Anordnungen bezeichnen können. Der Begriff im Wesentlichen soll übliche Abweichungen im Bereich von nicht mehr als 5% umfassen, bezogen auf Winkelbereiche sollen Abweichungen von bis zu 2° umfasst sein.

Anhand der Figuren 1 bis 3 wird zunächst der Aufbau einer Aufnahme 1 für ein Uniballgelenk, das in den Figuren 1 bis 3 nicht dargestellt ist, beschrieben. Dabei zeigt Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht der Aufnahme und die Figuren 2 und 3 schematische Querschnittsansichten entlang unterschiedlicher Schnittlinien.

Wie am besten in den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, weist die Aufnahme 1 ein erstes, äußeres Rohrelement 3, ein zweites, inneres Rohrelement 5, sowie ein Kunststoffelement 7 auf.

Das erste Rohrelement 3 besteht vorzugsweise aus Metall, kann aber auch aus einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen, der für die mechanischen Belastungen in einem Querlenker, insbesondere einem Traglenker, geeignet ist. Nicht abschließende Beispiele hierfür sind hochfester Kunststoff, glasfaserverstärkter Kunststoff und Kohlefaserverbundmaterialien. Das erste Rohrelement 3 besitzt Außenabmessungen, die für einen festen Sitz, bevorzugt mittels Presspassung, in einer karosserieseitigen Gelenkaufnahme eines Querlenkers, insbesondere einem Traglenker, geeignet sind. Das erste Rohrelement 3 kann alternativ aber auch an seinen Längsenden beispielsweise jeweils ein Außengewinde aufweisen, über das das erste Rohrelement in einer Gelenkaufnahme eines Querlenkers fixiert werden könnte. Auch sind andere Befestigungsmöglichkeiten möglich. Dabei sollte eine entsprechende Befestigung des ersten Rohrelements 3 in einer karosserieseitigen Gelenkaufnahme eines Querlenkers bevorzugt lösbar ausgebildet sein. Dabei versteht sich unter dem Begriff ,lösbar‘ ein Lösen, welches wenigstens die karosserieseitige Gelenkaufnahme nicht zerstört.

An seinem Innenumfang besitzt das erste Rohrelement eine Vertiefung 9, die bezüglich einer Längs-Mittelebene, das heißt einer Ebene, die das erste Rohrelement 3 in Längsrichtung mittig schneidet, symmetrisch ist. Die Vertiefung 9 besitzt bevorzugt eine Länge die größer ist als die Länge des zweiten Rohrelements 5, wie dargestellt ist.

Das zweite Rohrelement 5 ist wiederum bevorzugt aus Metall, aber kann auch aus einem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Insbesondere können das erste Rohrelement 3 und das zweite Rohrelement 5 aus demselben Material hergestellt sein. Das zweite Rohrelement 5 besitzt einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser des ersten Rohrelements 3. Der Innendurchmesser des zweiten Rohrelements 5 ist, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, zur Aufnahme eines Uniballgelenks, vorzugsweise mittels Presspassung, bemessen. Das zweite Rohrelement 5 besitzt bevorzugt eine Länge die kürzer ist als die Länge des ersten Rohrelements 3, wie dargestellt, ist.

Das Kunststoffelement 7 befindet sich zwischen dem ersten Rohrelement 3 und dem zweiten Rohrelement 5, kontaktiert beide, und ordnet das zweite Rohrelement 5 im ersten Rohrelement 3 an. Das Kunststoffelement 7 kontaktiert das erste Rohrelement 3 an seinem kompletten Innenumfang, und erstreckt sich insbesondere in die Vertiefung 9 am Innenumfang des ersten Rohrelements 3 hinein. Das Kunststoffelement 7 kontaktiert darüber hinaus das zweite Rohrelement 5 vollflächig über seinen Außenumfang. Das zweite Rohrelement 5 wird über das Kunststoffelement 7 konzentrisch innerhalb des ersten Rohrelements 3 positioniert. Darüber hinaus positioniert das Kunststoffelement 7 das zweite Rohrelement 5 im Wesentlichen symmetrisch bezüglich der zuvor genannten Längs -Mittel ebene des ersten Rohrelements 3. Eine jeweilige Kontaktierung über den ganzen Innen-/ Außenumfang der jeweiligen Rohrelemente 3,5 ist zwar wünschenswert, aber nicht zwingend notwendig.

Das Kunststoffelement 7 wird bevorzugt mittels Spritzguss hergestellt, und direkt in den zwischen erstem und zweitem Rohrelement 5 gebildeten Raum, der über entsprechende weitere Elemente abgedichtet wird, eingespritzt.

An den Längsenden des Kunststoffelements 7 verjüngt sich das Kunststoffelement 7 jeweils von den Längsenden des zweiten Rohrelements 5 zu dem entsprechenden Längsende des ersten Rohrelements 3 hin. Eine entsprechende Veijüngung ist bei 11 dargestellt. Bei dem in Figur 2 dargestellten linken Ende ist die Verjüngung 11 des Kunststoffelements 7 kreissymmetrisch bezüglich einer Längs-Mittelachse der Aufnahme 1. Am rechtsseitigen Ende weist das Kunststoffelement 7 abweichend von der kreissymmetrischen Form auf der linken Seite zwei Vorsprünge 13 auf, die um 180° zueinander in Umfangsrichtung des Kunststoffelements 7 versetzt sind. In Figur 3 sind die Vorsprünge 13 im Schnitt dargestellt. In Figur 2 ist nur einer der Vorsprünge 13 schematisch angedeutet. Die Vorsprünge können beispielsweise Gussnasen sein, die während des Spritzgussvorgangs entstanden sind. Sie können aber auch auf andere Weise ausgebildet werden. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, dienen die Vorsprünge 13 als Anschläge bzw. Antikippzapfen.

Das Kunststoffmaterial des Kunststoffelements 7 ist bezüglich seiner Dämpfeigenschaften ausgewählt, und besteht bevorzugt aus einem Polymer, insbesondere Polyurethan. Dabei sollte das das Kunststoffelement 7 bildende Material eine Shore A Härte von 60 bis 85°, bevorzugt von 70 bis 80°, insbesondere von 73 bis 75°, und besonders bevorzugt von ungefähr 74° aufweisen. Das Kunststoffelement besitzt insbesondere in dem Bereich zwi- sehen erstem und zweitem Rohrelement eine Materi al stärke, die größer ist als die Materialstärke des ersten und/oder des zweiten Rohrelements. Die Materi al stärke in Kombination mit der Materialwahl und der Härte des Materials definieren wesentlich die Dämpfungseigenschaften der Aufnahme 1.

Obwohl dies in den Figuren nicht dargestellt ist, kann das zweite Rohrelement 5 an seinem Außenumfang eine Kontur aufweisen, die wenigstens teilweise das Kunststoffelement aufnimmt, wie eine umlaufende Nut, oder eine Kontur, die sich wenigstens teilweise in das Kunststoffelement hinein erstreckt, wie beispielsweise ein umlaufender Vorsprung. Beispielsweise können am zweiten Rohrelement am Außenumfang umlaufende Rippen vorgesehen sein. Diese sehen eine besonders sichere Fixierung des zweiten Rohrelements 5 bezüglich des ersten Rohrelements 3 vor.

Figur 4 zeigt die Aufnahme 1 wiederum im Schnitt, ähnlich der Figur 3, mit einem beispielhaften, darin aufgenommenen Uniballgelenk 15. Wenn das Uniballgelenk 15 in der dargestellten Art und Weise im zweiten Rohrelement aufgenommen ist, insbesondere mit diesem verpresst ist, bilden die Elemente gemeinsam eine Gelenkanordnung für eine karosserieseitige Gelenkaufnahme eines Querlenkers, insbesondere eines Traglenkers.

Das Uniballgelenk 15, das nur beispielhaft dargestellt ist, weist im Wesentlichen ein Rohrelement 17, ein Lagerelement 18, ein Kugelelement 19, eine Durchführung 20, sowie Manschetten 22 auf.

Das Rohrelement 17 ist aus einem geeigneten starren Material, insbesondere Metall, und weist einen Außenumfang auf, der für eine Aufnahme im zweiten Rohrelement 5, bevorzugt mittels Presspassung, geeignet ist. Es sind jedoch auch andere Arten der Fixierung des Uniballgelenks 15 innerhalb des zweiten Rohrelements 5 denkbar und möglich, wie beispielsweise eine Verschraubung. Der Außenumfang des Rohrelements 17 ist ferner derart konturiert, dass er sich von einem Mittelbereich aus in Richtung der Enden hin verjüngt, dann einen Bereich mit gleichbleibendem Durchmesser bildet und ganz am Ende einen Vorsprung aufweist. Hierdurch wird eine im Wesentlichen umlaufende Nut an den Endbereichen gebildet, die zur Aufnahme eines Endbereichs einer der Manschetten 22 dient, wie dargestellt.

Der Innenumfang des Rohrelements 17 ist ebenfalls konturiert und weist insbesondere im Mittelbereich eine umlaufende Vertiefung auf. Diese dient zur Aufnahme des Lagerelements 18, wie in Figur 4 zu erkennen ist. Darüber hinaus erweitert sich der Innenumfang des Rohrelements 17 leicht zu seinen Enden hin. Das Lagerelement ist in der Vertiefung am Innenumfang des Rohrelements 17 aufgenommen und besitzt eine wenigstens teilweise Innenkontur, die an die Kontur des Kugelelements 19 angepasst ist. Das Lagerelement 18 ist aus einem Material, das eine gute Gleitbewegung des Kugelelements 19 bezüglich des Lagerelements 18 ermöglicht.

Das Kugelelement 19 besteht vorzugsweise aus Metall oder einem anderen geeigneten Material und weist eine Durchgangsöffnung auf, in dem die Durchführung 20 aufgenommen ist. Die Durchführung 20 kann auf irgendeine Art und Weise in der Durchgangsöffnung des Kugelelements 20 befestigt sein.

Die Durchführung 20 besteht wiederum vorzugsweise aus Metall und besitzt an seinen entgegengesetzten Enden jeweils zwei radial umlaufende Vorsprünge 25, die dazwischen eine Aufnahme für einen Endbereich einer jeweiligen der Manschetten 22 bilden.

Die Manschetten 22 bestehen aus einem geeigneten Kunststoffmaterial. Jeweils eine Manschette 22 ist an jedem Ende des Uniballgelenks 15 vorgesehen, und zwar derart, dass ein erstes Ende der Manschette 22 am Außenumfang des Rohrelements 17 fixiert ist, beispielsweise durch ein entsprechendes Einspannelement (nicht gezeigt) und das andere Ende jeweils an der Durchführung 20 fixiert, wiederum beispielsweise durch eine nicht dargestelltes Einspannelement, wie einen Spannring. Die Manschetten 22 dichten den Raum zwischen dem Außenumfang der Durchführung 20 und dem Innenrumfang des Rohrelements 17, in dem auch das Kugelelement 19 aufgenommen ist, ab. Dieser Raum dient beispielsweise als Aufnahmeraum für ein Schmiermittel, wie beispielsweise Fett.

Wie sich aus der Darstellung gemäß Figur 4 ergibt, kann sich die Durchführung 20 im Wesentlichen frei bezüglich eines Mittelpunkts des Kugel elements 19 kippen. Eine Bewegung ist lediglich durch den Innenumfang des Rohrelements 17 beschränkt. Darüber hinaus kann die Durchführung 20 sich jedoch auch um ihre Längs-Mittelachse herum drehen, wenn das Kugelelement 19 sich entsprechend in dem Lagerelement 18 dreht.

Die in Figur 4 dargestellte Gelenkanordnung ist für eine karosserieseitige Gelenkaufnahme eines Querlenkers, insbesondere eines Traglenkers, vorgesehen. Eine Beweglichkeit der Durchführung 20, durch die sich ein entsprechendes Karosseriebefestigungsglied erstrecken kann, wird durch das Uniballgelenk 15 vorgesehen, während eine Dämpfung von Schlägen durch das Kunststoffelement 7 aufgenommen wird. Hierdurch können Ermüdungserscheinungen, wie sie bei einem reinen Gummilager insbesondere durch Schwenk- und Torsionskräfte innerhalb des Gummilagers auftreten, vermieden werden, da entsprechende Torsionskräfte durch die Lagereigenschaften des Uniballgelenks aufgenommen werden, und dessen Funktionsfähigkeit nicht beeinträchtigen. Die Dämpfung von Stößen wird hingegen im Wesentlichen durch das Kunststoffel em ent 7 aufgenommen, das für diese Eigenschaften optimiert sein kann, da es keine Schwenk- und/oder Torsionsbewegungen ermöglichen muss. Mithin ist die Dämpfung im Wesentlichen vollständig von der Beweglichkeit entkoppelt und sie beeinflussen sich nicht gegenseitig. Auch haben gleichzeitige Schwenk- und/oder Torsionsbewegungen keinen negativen Effekt und sie beeinflussen sich nicht gegenseitig.

Wie in der Figur 4 zu erkennen ist, besitzt das Uniballgelenk eine Länge, die größer ist als das zweite Rohrelement 5 aber kürzer als das erste Rohrelement 3.

Um die durch die Durchführung 20 gebildete Mittelöffnung über das Rohrelement 3 hinaus zu verlängern, sind optional Endkappen vorgesehen, die nachfolgend anhand der Figuren 5 bis 9 noch näher erläutert werden.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine erste Endkappe 30, die im Wesentlichen eine kreissymmetrische Form aufweist. Die Endkappe 30 besitzt ein erste, flache Seite 32, sowie ein gegenüberliegende, konturierte Seite 33. Ferner weist die Endkappe 30 eine Durchgangsöffnung 34 auf, die einen Innendurchmesser im Wesentlichen gleich der Durchgangsöffnung der Durchführung 20 aufweist. An der Seite 33 ist ein kreissymmetrischer Vorsprung 35 vorgesehen, der die Durchgangsöffnung 34 umgibt. Der kreissymmetrische Vorsprung 35 ist so bemessen, dass er auf einen der Vorsprünge 25 auf der Durchführung 20 aufsetzbar ist, und zwar bevorzugt derart, dass er per Hand aufgesetzt werden kann, und dabei ohne Aufbringung externer Kräfte zunächst in dieser Position gehalten wird.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Endkappe 40, die, wie dargestellt, zwei runde Abschnitte 42 sowie die runden Abschnitte 42 verbindende flache Abschnitte 44 am Außenumfang aufweist. Die Endkappe 40, auch als Antikippfüllstück 40 bezeichnet, weist wiederum eine Durchgangsöffnung 45 auf, die einen Durchmesser im Wesentlichen gleich dem der Durchgangsöffnung der Durchführung 20 aufweist. Auch weist die Endkappe 40 eine erste, flache Seite 46, sowie eine konturierte, zweite Seite 47 auf. Die zweite Seite 47 weist einen ringförmigen Vorsprung 48 auf, der wiederum auf einen der Vorsprünge 25 an der Durchführung 20 aufsetzbar ist, und bevorzugt derart, dass die Endkappe 40 ohne Aufbringung von Kräften zunächst in dieser Position gehalten wird. Dies dient einer Vormontage, wie auf bei der Endkappe 30. Figur 9 zeigt die Gelenkanordnung gemäß Figur 4 mit aufgesetzten Endkappen. Die Endkappe 30 ist gemäß Figur 9 auf der linken Seite aufgebracht, das heißt, der Seite, die keine Vorsprünge 13 aufweist. Die Endkappe 40 ist in Figur 9 auf der rechten Seite angeordnet und wird derart aufgesetzt, dass die runden Abschnitte 42 am Außenumfang mit den Vorsprüngen 13 am Kunststoffelement 7 ausgerichtet sind. Hierdurch kann eine Kippbewegung der Durchführung 20 bezüglich eines Mittelpunkts des Kugel elements 19 in diesem Teilbereich eingeschränkt werden, wie dies in Figur 9 deutlich zu erkennen ist. Insbesondere wird ein Verkippen der Durchführung 20 nach oben bzw. unten wesentlich eingeschränkt. Ein Verkippen der Durchführung 20 in einer Richtung senkrecht zu der Auf-/Ab- Bewegung würde durch die Vorsprünge 13 nicht eingeschränkt und wäre über einen größeren Bereich möglich, wie der Fachmann sofort erkennen kann.

Die Figuren 10 bis 12 zeigen eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Ansicht von hinten auf einen Traglenker 50, der nur sehr schematisch dargestellt ist. Der Traglenker 50 ist aus einem geeigneten Material, und weist eine karosserieseitige Gelenkaufnahme 51, eine radseitige Gelenkaufnahme 53, sowie eine optionale Stoßdämpferaufnahme 55 auf.

Der Aufbau eines entsprechenden Traglenkers ist hinreichend bekannt und wird daher nicht näher erläutert. Die karosserieseitige Gelenkaufnahme 51 ist so bemessen, dass sie das erste Rohrelement 3 der Aufnahme 1 engpassend aufnimmt. Insbesondere kann die Aufnahme 1 bevorzugt durch Presspassung innerhalb der karosserieseitigen Gelenkaufnahme 51 des Querlenkers 50 aufgenommen werden. Dabei sollten die Vorsprünge 13 beim Einbau so ausgerichtet werden, das sie oben, bzw. unten oder anders gesagt bei normaler Ausrichtung des Traglenkers im Wesentlichen auf einer Vertikalachse liegen.

Bei der Darstellung gemäß Figur 10 ist das Kugel element des Uniballgelenks schematisch angedeutet, um das herum sich der Traglenker quer zu seiner Längserstreckung schwenken kann, wie durch die Pfeile A dargestellt ist. Ein entsprechendes Schwenken des Traglenkers wird durch eine Kippbewegung der Durchführung 20 im Uniballgelenk 15 ermöglicht, wie der Fachmann erkennen wird.

In Figur 11 ist dargestellt, wie sich der Traglenker 50 um einen Mittelpunkt des schematisch angedeuteten Kugel elements 19 des Uniballgelenks herum nach oben und unten bewegen kann. Eine entsprechende Hoch- und Runterbewegung des Traglenkers, die auch als Torsionsbewegung bezeichnet werden kann, wird dabei durch eine Rotationsbewegung des Kugelelements 19 bezüglich des Lagerelements 18 ermöglicht. Die entsprechende Bewegung ist durch die Pfeile B dargestellt. In der Rückansicht gemäß Figur 12 ist eine seitliche Kippbewegung des Traglenkers angedeutet. Diese ist wiederum durch ein Kippen/Schwenken der Durchführung 20 des Uniballgelenks 15 möglich. Ein entsprechendes Kippen/Schwenken ist durch die Pfeile C in Figur 12 angedeutet. Das entsprechende Kippen erfolgt wiederum um einen Mittelpunkt des Kugelelements 19 herum. Bei korrektem Einbau der Gelenkanordnung, wie sie in Figur 9 dargestellt ist, würden die Vorsprünge 13 jeweils auf einer Vertikalachse liegen, so dass die Endkappe 40 eine entsprechende Kippbewegung gemäß Figur 12 stark einschränken würden. Eine entsprechende Bewegung gemäß der Pfeile C wäre daher wenn überhaupt nur über einen geringen Winkelbereich von ± 1° bis ± 3° und vorzugsweise ungefähr ± 2° aus der Mittellage der Gelenkanordnung möglich.

Eine Schwenk- bzw. Torsionsbewegung gemäß der Pfeile B gemäß Figur 11 ist wiederum durch das Uniballgelenk 15 im Wesentlichen nicht eingeschränkt, wird aber durch andere Bauteile des Fahrzeugs üblicherweise auf ±5° bis ±20°, insbesondere ungefähr ±10° aus der Mittellage der Gelenkanordnung eingeschränkt.

Eine Schwenkbewegung gemäß der Pfeile A ist außerhalb des Bereichs der Vorsprünge 13 des Kunststoffelements 7 durch die Form der Endkappen 30, 40 auf ± 5° bis ± 10° insbesondere ungefähr ±7° aus der Mittellage der Gelenkanordnung eingeschränkt. Natürlich können auch andere Begrenzungen für die Schwenk-, Torsions-, oder Kippbewegung vorgesehen werden, insbesondere können die Einschränkungen auch nicht symmetrisch bezüglich der Mittellage sein.

Die Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert ohne auf die konkreten Ausführungsform begrenzt zu sein. Insbesondere kann der Aufbau des Uniballgelenks 15 von dem dargestellten Aufbau abweichen. Auch die Form des Querlenkers gemäß den Figuren 10 bis 12 ist nur schematisch und soll nicht einschränkend sein. Insbesondere könnte der Querlenker auch nur eine karosserieseitige und eine radseitige Gelenkaufnahme aufweisen oder weitere zu den schematisch dargestellten.

Abweichend zu den Ansprüchen könnte auch auf das erste Rohrelement 3 verzichtet werden, sodass das Kunststoffelement 7 bevorzugt mit Rohrelement 5 direkt in einen Querlenker eingebracht (beispielsweise mittels Spritzguss) wird. Auch wäre es denkbar alternativ oder zusätzlich auf das zweite Rohrelement 5 zu verzichten, sodass das Rohrelement 17 des Uniballgelenks direkt mit dem Kunststoffelement 7 in Kontakt steht. Dies würde zwar einen Austausch der Elemente erschweren, würde aber weiterhin die Vorteile einer jeweils optimierbaren Funktion hinsichtlich Dämpfung einerseits und Beweglichkeit andererseits ermöglichen.

Claims

Patentansprüche

1. Aufnahme für ein Uniballgelenk zum Einbau in eine karosserieseitige Gelenkaufnahme eines Querlenkers, insbesondere eines Traglenkers, aufweisend: ein erstes Rohrelement; ein zweites Rohrelement, das konzentrisch in dem ersten Rohrelement angeordnet ist; und ein Kunststoffelement zwischen erstem und zweitem Rohrelement, welches das zweite Rohrelement in radialer Richtung vollständig umgibt und das zweite Rohrelement im ersten Rohrelement derart anordnet und fixiert, dass das zweite Rohrelement vollständig im ersten Rohrelement aufgenommen ist, wobei das erste Rohrelement Außenabmessungen aufweist, die für einen festen Sitz in einer karosserieseitigen Gelenkaufnahme eines Querlenkers geeignet sind, wobei das zweite Rohrelement Innenabmessungen aufweist, die für eine feste aber lösbare Aufnahme eines Uniballgelenks geeignet sind, und wobei das Kunststoffelement eine vorbestimmte Härte zum Vorsehen einer Dämpfung gegenüber einer Relativbewegung zwischen den Rohrelementen aufweist.

2. Aufnahme nach Anspruch 1, wobei das zweite Rohrelement eine kürzere Länge als das erste Rohrelement aufweist.

3. Aufnahme nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Außenabmessungen des ersten Rohrelements für einen festen Sitz mittels Presspassung in der karosserieseitigen Gelenkaufnahme eines Querlenkers geeignet sind.

4. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenabmessungen des zweiten Rohrelements für die feste aber lösbare Aufnahme eines Uniballgelenks mittels Presspassung geeignet sind

5. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und/oder das zweite Rohrelement aus Metall bestehen.

6. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Rohrelement eine kürzere Länge als das erste Rohrelement aufweist und/oder das zweite Rohrelement in Längsrichtung des ersten Rohrelements zentriert aufgenommen ist.

7. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Rohrelement am Innenumfang eine Kontur zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Kunststoffelements aufweist.

8. Aufnahme nach Anspruch 7, wobei die Kontur zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Kunststoffelements in Form einer umlaufenden Nut ausgebildet ist.

9. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Rohrelement am Außenumfang eine Kontur zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Kunststoffelements aufweist.

10. Aufnahme nach Anspruch 9, wobei die Kontur am Außenumfang des zweiten Rohrelements in Form einer umlaufenden Nut ausgebildet ist.

11. Aufnahme nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Kontur zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Kunststoffelements in Längsrichtung mittig ausgebildet ist.

12. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das Kunststoffelement im Wesentlichen über die gesamte Länge des ersten Rohrelements erstreckt und mit dem Innenumfang in Kontakt steht, wobei das Kunststoffelement über die Länge des zweiten Rohrelements hinweg eine gleichmäßige Dicke aufweist und/oder sich im Bereich der Längsenden verjüngt.

13. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kunststoffelement im Wesentlichen eine achssymmetrische Form aufweist, wobei in wenigstens einem Endbereich zwei radial nach innen vorstehende Anschläge ausgebildet sind.

14. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kunststoffelement aus einem Polymer besteht.

15. Aufnahme nach Anspruch 15, wobei das Polymer aus Polyurethan besteht.

16. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kunststoffelement eine Shore A Härte von 60-85°, bevorzugt von 70-80°, insbesondere von 73-75° und besonders bevorzugt von ungefähr 74° aufweist.

17. Aufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kunststoffelement eine Materi al stärke aufweist die größer ist als die Materi al stärke des ersten und/oder des zweiten Rohrelements.

18. Gelenkanordnung für eine karosserieseitige Gelenkaufnahme eines Querlenkers, insbesondere eines Traglenkers, aufweisend: eine Aufnahme nach einem der vorherigen Ansprüche; und ein Uniballgelenk, das in dem zweiten Rohrelement festsitzend aber lösbar, aufgenommen ist, wobei das Uniballgelenk eine mittlere Durchführung zur Aufnahme und Führung eines Schenkels eines Befestigungselements aufweist, wobei die Durchführung bezüglich eines Kipppunktes kippbar und um seine Längsachse drehbar ist.

19. Gelenkanordnung nach Anspruch 18, wobei das Uniballgelenk in dem zweiten Rohrelement festsitzend aber lösbar mittels Presspassung aufgenommen ist.

20. Gelenkanordnung nach Anspruch 18 oder 19, wobei das Uniballgelenk eine Länge aufweist, die kleiner ist als die Länge des ersten Rohrelements, wobei die Gelenkanordnung ferner zwei Endkappen aufweist, die auf gegenüberliegende Enden des Uniballgelenks aufsetzbar sind, wobei die Endkappen jeweils eine Durchführung aufweisen, die im aufgesetzten Zustand der Endkappen mit der Durchführung im Uniballgelenk ausgerichtet sind, um gemeinsam eine verlängerte Durchführung vorzusehen, wobei die Endkappen Außenabmessungen aufweisen, die mit Spiel in den Innenumfang des ersten Rohrelements passen und eine Länge, die so bemessen ist, dass die Endkappen im aufgesetzten Zustand in Längsrichtung über das erste Rohrelement vorstehen.

21. Gelenkanordnung nach Anspruch 20, wobei wenigstens eine der Endkappen Außenabmessungen aufweist, die ein Kippen eines aufgenommenen Schenkels wenigstens innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs begrenzt.

22. Querlenker, insbesondere Traglenker, mit einer karosserieseitigen Gelenkaufnahme aufweisend eine Gelenkanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, die festsitzend aber lösbar, in der Gelenkaufnahme aufgenommen ist.

23. Querlenker, insbesondere Traglenker, nach Anspruch 22, wobei die Gelenkanordnung mittels Presspassung in der Gelenkaufnahme aufgenommen ist.

24. Querlenker nach Anspruch 22 oder 23, wobei sich das erste Rohrelement durch die Gelenkaufnahme erstreckt und über deren Enden vorsteht.

25. Querlenker, insbesondere Traglenker mit einer karosserieseitigen Gelenkaufnahme in der wenigstens ein Kunststoffelement aufgenommen ist, über das ein Uniballgelenk direkt oder indirekt in der Gelenkaufnahme positioniert und fixiert wird.