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Die Erfindung betrifft ein Gelenk für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs mit einem Gelenkgehäuse und mit einem Gelenkinnenteil, wobei das Gelenkinnenteil bewegbar in dem Gelenkgehäuse gelagert ist, und mit einem Elastomerabschnitt, der mit dem Gelenkgehäuse verbunden ist. Hierbei bildet eine von dem Gelenkgehäuse abgewandte Seite des Elastomerabschnitts eine Außenseite des Gelenks. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Strukturbauteil für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs mit einem solchen Gelenk.
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Ein derartiges Gelenk ist aus der
DE 103 61 101 A1 bekannt. Hiernach ist eine Lagerschale eines Kugelgelenks in einem Blechkäfig angeordnet, wobei die Lagerschale vollständig und der Blechkäfig teilweise von einem Elastomer umspritzt sein können.
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Aus der
DE 10 2011 078 505 A1 ist ein Gelenk und/oder Strukturbauteil bekannt, wobei das Gelenk als ein Kugelhülsengelenk ausgebildet ist und das Gelenkgehäuse radial beabstandet zu einer Innenseite einer Öffnung eines Strukturbauteils angeordnet ist. In den Freiraum zwischen dem Gelenkgehäuse und der Innenseite der Öffnung des Strukturbauteils ist eine Elastomerbuchse eingefügt.
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Des Weiteren ist der Anmelderin bekannt, übliche Kugelhülsengelenke mittig in einer Öffnung eines Strukturbauteils anzuordnen, wobei nachfolgend ein Elastomermaterial in einen Freiraum zwischen einer Außenseite des Gelenkgehäuses und der Innenseite der Öffnung des Strukturbauteils einzuspritzen.
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Beim diesem Stand der Technik ist von Nachteil, dass die Positionierung des üblichen Kugelhülsengelenks mittig in einer Öffnung eines Strukturbauteils und mit einem gleichmäßig umlaufenden Freiraum zwischen dem Gelenkgehäuse und der Innenseite der Öffnung aufwendig ist und/oder das Einfügen des Elastomerabschnittes einen zusätzlichen Schritt bei der Montage des Gelenks in der Öffnung des Strukturbauteils erfordert.
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Es ist die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, ein Gelenk und/oder ein Strukturbauteil der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Herstellung und/oder Montage verbessert ist. Insbesondere soll eine alternative Ausführungsform bereitgestellt werden.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit einem Gelenk nach Anspruch 1 und einem Strukturbauteil nach Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung.
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Das Gelenk ist für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, ausgebildet. Das Gelenk weist ein Gelenkgehäuse und ein Gelenkinnenteil auf. Hierbei ist das Gelenkinnenteil bewegbar und/oder gelenkig in dem Gelenkgehäuse gelagert. Des Weiteren hat das Gelenk einen Elastomerabschnitt, der mit dem Gelenkgehäuse verbunden ist. Hierbei bildet eine von dem Gelenkgehäuse abgewandte Seite des Elastomerabschnitts eine Außenseite des Gelenks.
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Hierbei ist von Vorteil, dass der Elastomerabschnitt ein Bestandteil des Gelenks selbst ist. Insbesondere ist der Elastomerabschnitt fest mit dem Gelenkgehäuse verbunden. Somit kann das Gelenk mit dem Elastomerabschnitt als eine Baueinheit vorgefertigt werden. Der Elastomerabschnitt bildet einen, vorzugsweise festen und/oder integralen, Bestandteil des Gelenks. Die oder zumindest eine Außenseite des Gelenks ist mittels des Elastomerabschnittes gebildet. Insbesondere bildet der Elastomerabschnitt eine radiale oder radial um eine Mittellängsachse laufende Außenseite des Gelenks.
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Vorzugsweise ist die Außenseite des Gelenks zum Verbinden mit einer Innenseite einer Öffnung eines Strukturbauteils ausgebildet. Mit anderen Worten ist also eine Außenseite des Elastomerabschnitts, der wiederum die Außenseite des Gelenks bildet, zum Verbinden mit der Innenseite der Öffnung des Strukturbauteils vorgesehen bzw. ausgebildet. Hierbei kann die Außenseite des Gelenks bzw. des Elastomerabschnitts zum Realisieren einer Pressverbindung nach einem Einpressen des Gelenks in die Öffnung des Strukturbauteils ausgebildet sein. Das Strukturbauteil kann als eine Fahrwerkskomponente, ein Lenker, ein Radträger, ein Achsträger oder ähnliches ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Strukturbauteil, insbesondere im Wesentlichen, starr und/oder formstabil ausgebildet.
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Insbesondere ist unter einer bewegbaren und/oder gelenkigen Lagerung des Gelenkinnenteils in dem Gelenkgehäuse eine Schwenkbeweglichkeit, Kippbeweglichkeit und/oder Drehbeweglichkeit zu verstehen. Unter „Kippen“ oder „Verkippen“ des Gelenkinnenteils wird insbesondere eine Bewegung des Gelenkinnenteils relativ zu dem Gelenkgehäuse verstanden, bei welcher eine Veränderung eines zwischen einer Gelenkachse und einer Gehäuseachse eingeschlossenen Winkels eintritt. Bevorzugt erfolgt das Kippen oder Verkippen um einen Mittelpunkt eines Lagerbereichs, insbesondere eines kugelförmigen oder kugelartigen Abschnitts, des Gelenkinnenteils. Der oder ein Kippwinkel des Gelenkinnenteils ist insbesondere der oder ein zwischen der Gelenkachse und der Gehäuseachse eingeschlossener Winkel. In einer nicht gekippten Lage des Gelenkinnenteils ist der Kippwinkel vorzugsweise Null und/oder die Gelenkachse fällt mit der Gehäuseachse und/oder einer Mittellängsachse zusammen. In einer Anschlagposition, in der das Gelenkinnenteil an dem Gelenkgehäuse anschlägt, weist der Kippwinkel vorzugsweise seinen maximalen Betrag auf.
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Demnach kann das Gelenk eine Mittellängsachse, eine Gelenkachse und/oder eine Gehäuseachse aufweisen, um die das Gelenk, das Gelenkinnenteil und/oder das Gelenkgehäuse bewegbar ist. Insbesondere erstreckt sich die Mittellängsachse, die Gelenkachse und/oder die Gehäuseachse in axialer Richtung des Gelenkinnenteils und/oder des Gelenkgehäuses. Die Mittellängsachse, die Gelenkachse und/oder die Gehäuseachse können zusammenfallen. Insbesondere erstrecken sich das Gelenkinnenteil und/oder das Gelenkgehäuse in axialer Richtung des Gelenks. Vorzugsweise ist das Gelenk, das Gelenkinnenteil und/oder das Gelenkgehäuse rotationssymmetrisch oder im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Mittellängsachse, Gelenkachse und/oder Gehäuseachse ausgebildet. Die Mittellängsachse, Gelenkachse und/oder Gehäuseachse kann durch einen Mittelpunkt, insbesondere eines kugelartigen oder kugelförmigen Abschnitts, des Gelenkinnenteils verlaufen.
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Insbesondere wird unter „Drehen“ oder „Verdrehen“ des Gelenkinnenteils eine Bewegung des Gelenkinnenteils verstanden, bei welcher das Gelenkinnenteil relativ zu dem Gelenkgehäuse um die Gelenkachse und/oder um die Mittellängsachse gedreht wird. Vorzugsweise lässt eine gelenkige Verbindung keine translatorische Bewegung des Gelenkinnenteils in Bezug zu dem Gelenkgehäuse zu. Insbesondere handelt es sich bei der Gelenkachse um eine Gelenklängsachse des Gelenkinnenteils und/oder bei der Gehäuseachse um eine Gehäuselängsachse des Gelenkgehäuses.
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Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann der Ausdruck „radial“ eine oder jedwede Richtung kennzeichnen, die rechtwinklig zur axialen Richtung des Gelenks, der Mittellängsachse, der Gelenkachse und/oder der Gehäuseachse verläuft.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Elastomerabschnitt ringartig und/oder ringförmig ausgebildet. Der Elastomerabschnitt kann koaxial und/oder rotationssymmetrisch zu der Mittellängsachse des Gelenks und/oder des Gelenkgehäuses angeordnet bzw. ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist der Elastomerabschnitt stoffschlüssig mit dem Gelenkgehäuse verbunden. Insbesondere ist eine dem Gelenkgehäuse zugewandte Seite des Elastomerabschnittes stoffschlüssig mit einer radial nach außen gerichteten Seite des Gelenkgehäuses verbunden. Hierbei kann der Elastomerabschnitt an das Gelenkgehäuse anvulkanisiert und/oder angespritzt sein. Zum Verbessern der Verbindung des Elastomerabschnittes mit dem Gelenkgehäuse kann ein Haftvermittler eingesetzt sein. Der Haftvermittler kann zunächst auf einer Außenseite des Gelenkgehäuses aufgebracht werden, um anschließend den Elastomerabschnitt mittels des Haftvermittlers mit dem Gelenkgehäuse zu verbinden.
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Gemäß einer Weiterbildung weist die die Außenseite des Gelenks bildende und von dem Gelenkgehäuse abgewandte Seite des Elastomerabschnitts eine Kontur zum Zusammenwirken mit der Innenseite der Öffnung des Strukturbauteils auf. Insbesondere kann die Kontur zum Ausbilden eines Formschlusses mit der Innenseite der Öffnung des Strukturbauteils ausgebildet sein. Somit kann mittels einer geeignet ausgebildeten Kontur des Elastomerabschnittes ein Formschluss mit der Öffnung bzw. der Innenseite der Öffnung des Strukturbauteils realisiert werden, wodurch die Verbindung zwischen dem Gelenk und dem Strukturbauteil verbessert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Kontur des Elastomerabschnittes derart ausgebildet sein, dass hierdurch nach einer Montage des Gelenks in der, insbesondere zylindrischen bzw. hohlzylindrischen, Öffnung des Strukturbauteils unerwünschte auf das Gelenkinnenteil wirkende Kräfte vermieden oder mindestens reduziert werden können.
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Die die Außenseite des Gelenks bildende und von dem Gelenkgehäuse abgewandte Seite des Elastomerabschnitts weist zwei radial zu der Mittellängsachse des Gelenks nach außen vorstehende Randwülste auf. Die Randwülste können ringartig ausgebildet sein. Insbesondere sind die Randwülste in axialer Richtung in Bezug zu der Mittellängsachse voneinander beabstandet. Somit können die Randwülste die beiden in axialer Richtung der Mittellängsachse voneinander abgewandten Ränder des Elastomerabschnitts bilden. Mittels der Randwülste kann bei einem in der, insbesondere zylindrischen bzw. hohlzylindrischen, Öffnung des Strukturbauteils montierten Gelenk eine unerwünschte Krafteinwirkung auf das Gelenkinnenteil vermieden oder zumindest reduziert werden. Insbesondere sind die Randwülste im Bereich jeweils eines Verschlusselementes des Gelenks angeordnet bzw. ausgebildet.
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Der Elastomerabschnitt kann zwischen den beiden Randwülsten einen Mittelabschnitt aufweisen, dessen Außendurchmesser kleiner als der maximale Außendurchmesser der beiden Randwülste ist. Somit kann der Elastomerabschnitt im Bereich einer Seite des Gelenks einen U-förmigen oder C-förmigen Querschnitt aufweisen. Mit anderen Worten kann der Mittelabschnitt die beiden Randwülste miteinander verbinden.
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Vorzugsweise weist das Gelenk mindestens ein Verschlusselement auf. Das Verschlusselement kann als ein Verschlussring oder ein Verschlussdeckel ausgebildet sein. Insbesondere weist das Gelenk zwei an voneinander abgewandten axialen Enden des Gelenks und/oder des Gelenkgehäuses angeordnete Verschlusselemente auf. Des Weiteren kann das Gelenk, insbesondere das Gelenkgehäuse, eine Gelenkschale aufweisen. Insbesondere weist das Gelenkgehäuse mindestens eine, vorzugsweise äußere, Gelenkhülse auf. Die Gelenkschale kann innerhalb der Gelenkhülse angeordnet sein. Das Gelenkinnenteil kann bewegbar bzw. gelenkig, insbesondere schwenkbeweglich und/oder drehbeweglich, in der Gelenkschale gelagert sein. Die Gelenkschale kann aus Kunststoff gebildet sein. Das Verschlusselement kann innerhalb der Gelenkhülse angeordnet und/oder in die Gelenkhülse eingepresst und/oder eingerollt sein. Vorzugsweise ist das mindestens eine Verschlusselement axial an der Gelenkhülse und/oder an der Gelenkschale abgestützt und/oder liegt axial an der Gelenkhülse und/oder an der Gelenkschale an. Des Weiteren kann das mindestens eine Verschlusselement radial gegen die Gelenkhülse gespannt sein. Das mindestens eine Verschlusselement und/oder die Gelenkhülse kann aus Metall gebildet sein. An dem mindestens einen Verschlusselement kann ein Dichtungsbalg angeordnet sein. Der Dichtungsbalg kann sich bis zum Gelenkinnenteil erstrecken und dichtend an diesem anliegen.
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Vorzugsweise ist das Gelenk als ein Kugelhülsengelenk oder als ein Kugelzapfengelenk ausgebildet. In der Ausbildung als ein Kugelhülsengelenk ist das Gelenkinnenteil als eine Kugelhülse ausgebildet. In der Ausbildung als ein Kugelzapfengelenk ist das Gelenkinnenteil als ein Kugelzapfen realisiert. Die Gelenkschale kann als eine Kugelschale ausgebildet sein. Ein Kugelzapfen kann eine Gelenkkugel und einen mit der Gelenkkugel verbundenen Zapfenabschnitt aufweisen. Der Zapfenabschnitt kann beispielsweise zylinderartig oder kegelartig ausgebildet sein. Insbesondere ist das Gelenk als ein Einpressgelenk ausgebildet.
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Das Gelenk kann ein wenigstens einseitig offenes oder zweiseitig offenes Gelenkgehäuse mit einer Gehäuseausnehmung aufweisen. In der Gehäuseausnehmung kann das Gelenkinnenteil, insbesondere in der Gestalt einer Kugelhülse oder eines Kugelzapfens, gegenüber dem Gelenkgehäuse und/oder der Gelenkschale beweglich gelagert sein. Das Gelenkgehäuse kann mittels mindestens einer Gelenkhülse, einer Gelenkschale und mindestens einem Verschlusselement gebildet sein. Axiale Enden der Kugelhülse oder ein Zapfenabschnitt des Kugelzapfens können aus der Gehäuseausnehmung und/oder mindestens einer Gehäuseöffnung herausragen.
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Von besonderem Vorteil ist ein Strukturbauteil für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einem erfindungsgemäßen Gelenk. Hierbei weist das Strukturbauteil eine Öffnung auf, in die das Gelenk eingepresst ist. Die Außenseite des Elastomerabschnitts liegt an der Innenseite der Öffnung des Strukturbauteils an. Die Öffnung des Strukturbauteils und/oder die Innenseite der Öffnung kann zylindrisch bzw. hohlzylindrisch ausgebildet sein. Bei einem Zusammenwirken einer solchen Öffnung bzw. Innenseite der Öffnung mit einem Gelenk und einem Elastomerabschnitt, der zwei Randwülste gemäß der vorangegangenen Beschreibung aufweist, ist realisierbar, dass das Gelenk in die Öffnung eingepresst wird, ohne eine auf die Gelenkschale und/oder das Gelenkinnenteil wirkende radiale Spannung zu verändern oder zu stark zu verändern. Insbesondere bleibt das bei der Herstellung des Gelenks vorgesehene bzw. bei dessen Herstellung eingestellte Reibmoment unverändert oder wird lediglich gering bzw. vernachlässigbar beeinflusst. Die Öffnung des Strukturbauteils kann alternativ als ein Lagerauge bezeichnet werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die die Außenseite des Gelenks bildende und von dem Gelenkgehäuse abgewandte Seite des Elastomerabschnitts eine erste Kontur auf. Insbesondere weist die Innenseite der Öffnung des Strukturbauteils eine zweite Kontur auf. Hierbei können die erste Kontur und die zweite Kontur zusammenwirken und/oder formkorrespondierend zueinander ausgebildet sein. Insbesondere ist aufgrund des Zusammenwirkens der ersten Kontur und der zweiten Kontur eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gelenk und dem Strukturbauteil gebildet. Mittels der formschlüssigen Verbindung kann eine kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise aufgrund eines Einpressens des Gelenks in die Öffnung, verstärkt werden. Vorzugsweise wirkt die formschlüssige Verbindung einem Auszug des Gelenks aus der Öffnung in axialer Richtung zu der Mittellängsachse des Gelenks entgegen. Mindestens bis zu einer vorgegebenen Auszugskraft kann somit ein unerwünschtes Lösen der Verbindung zwischen dem Gelenk und dem Strukturbauteil vermieden werden.
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Des Weiteren ist ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils von Vorteil, wobei das Gelenk in die Öffnung des Strukturbauteils eingepresst wird, wodurch die Außenseite des Elastomerabschnitts an der Innenseite der Öffnung des Strukturbauteils anliegt. Insbesondere wird das Gelenk zusammen mit dem Elastomerabschnitt als ein einziges Bauteil vorgefertigt. Zum Herstellen des Strukturbauteils kann das Gelenk zusammen mit dem Elastomerabschnitt in die Öffnung des Strukturbauteils eingebracht werden. Mittels des erfindungsgemäßen Gelenks lassen sich zusätzliche Montageschritte einsparen, beispielsweise ein Einfügen oder Einspritzen des Elastomerabschnittes zwischen das Strukturbauteil und einem in der Öffnung des Strukturbauteils vorpositionierten Gelenks bzw. Gelenkgehäuses. Des Weiteren kann auf ein Außenrundschleifen und/oder eine Beschichtung des Gelenkgehäuses verzichtet werden. Aufgrund des, insbesondere geeignet ausgebildeten bzw. mit einer geeigneten Kontur ausgebildeten, Elastomerabschnitts kann ein Drehmomentanstieg für das Gelenkinnenteil beispielsweise aufgrund einer Einpressüberdeckung vermieden werden. Mittels des erfindungsgemäßen Gelenks sind die Vorteile eines Gummilagers und eines üblichen Kugelgelenks miteinander kombinierbar. Ein derartiges Gelenk, kann beispielsweise zum gelenkigen Verbinden einer Achsstrebe mit einem Radträger dienen.
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Ein übliches Gummilager weist bei einer Bewegung, insbesondere einer Kipp- und/oder Drehbewegung, ein im Wesentlichen linear ansteigendes Bewegungsmoment auf. Hierbei beginnt das Bewegungsmoment immer mit Null Newtonmeter und steigt in Abhängigkeit von der Abstimmung und/oder Auslegung steiler oder flacher an. Insbesondere weist ein Gummilager kein Losbrechmoment auf. Bei größer werdenden Bewegungen und/oder Bewegungswinkeln steigt das Bewegungsmoment jedoch auch stark an.
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Bei einem üblichen Kugelgelenk muss für eine beginnende Bewegung, insbesondere eine Kipp- und/oder Drehbewegung, zunächst ein Losbrechmoment überwunden werden. Unmittelbar nach dem Überwinden des Losbrechmoments stellt sich ein, insbesondere im Vergleich zum Losbrechmoment und/oder zum Bewegungsmoment bei einem Gummilager bei größeren Bewegungen, ein geringeres Bewegungsmoment ein. Dieses bleibt bei einem Kugelgelenk auch bei relativ großen Bewegungen, und/oder Bewegungswinkeln gering oder auf einem vergleichbaren niedrigen Niveau. Allerdings kann das zu überwindende Losbrechmoment als störend aufgefasst werden. Beispielsweise können sich hierdurch Komforteinbußen und/oder eine unerwünschte Geräuschbildung ergeben.
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Das erfindungsgemäße Gelenk kombiniert nun die Vorteile von Gummilager und Kugelgelenk derart, dass ein, insbesondere anfängliches, Losbrechmoment vermieden wird und mit beginnender Bewegung des Gelenks das Bewegungsmoment des Gelenks bei Null Newtonmeter beginnt und zunächst mit zunehmender Bewegung und/oder zunehmenden Bewegungswinkeln im Wesentlichen linear ansteigt. Insbesondere werden kleinere Bewegungen und/oder Bewegungswinkel, beispielsweise eines Aufbaus des Fahrzeugs, zunächst mittels des Elastomerabschnittes aufgenommen. Bei größer werdenden Bewegungen und/oder Bewegungswinkeln sowie ab Erreichen des Losbrechmoments des Gelenkinnenteils übernimmt das beweglich gelagerte Gelenkinnenteil das Aufnehmen der Bewegung. Hierbei stellt sich ein geringeres Bewegungsmoment unterhalb des Losbrechmoments ein, welches auch bei relativ großen Bewegungen gering oder auf einem vergleichbaren niedrigen Niveau bleibt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:
- 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gelenks, und
- 2 eine geschnittene Teilseitenansicht eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils mit einem Gelenk gemäß 1.
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1 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gelenks 1. Das Gelenk 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als ein Kugelhülsengelenk ausgebildet. Das Gelenk 1 weist eine Mittellängsachse 2 auf. Gemäß dieser Darstellung ist auf der rechten Seite von der Mittellängsachse 2 eine Seitenansicht des Gelenks 1 und auf der linken Seite von der Mittellängsachse 2 ein Querschnitt des Gelenks 1 dargestellt. Das Gelenk 1 ist rotationssymmetrisch zu der Mittellängsachse 2 ausgebildet.
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Das Gelenk 1 erstreckt sich in Längsrichtung bzw. axialer Richtung der Mittellängsachse 2. Das Gelenk 1 weist in axialer Richtung der Mittellängsachse 2 ein erstes axiales Ende 3 und ein von dem ersten axialen Ende 3 abgewandtes zweites axiales Ende 4 auf. Das Gelenk 1 hat ein Gelenkgehäuse 5 sowie ein Gelenkinnenteil 6. Das Gelenkinnenteil 6 ist mindestens teilweise innerhalb des Gelenkgehäuses 5 angeordnet. Hierbei ist das Gelenkinnenteil 6 bewegbar bzw. gelenkig in dem Gelenkgehäuse 5 gelagert. Aufgrund dieser bewegbaren Lagerung kann das Gelenkinnenteil 6 in Bezug zu der Mittellängsachse 2 verdreht und/oder verkippt werden.
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Im Bereich des ersten axialen Endes 3 ist ein erster Dichtungsbalg 7 und im Bereich des zweiten axialen Endes 4 ein zweiter Dichtungsbalg 8 angeordnet.
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Das Gelenkinnenteil 6 erstreckt sich in axialer Richtung der Mittellängsachse 2 beidseitig aus dem Gelenkgehäuse 5 heraus. Somit sind voneinander abgewandte Enden 9, 10 des Gelenkinnenteils 6 außerhalb des Gelenkgehäuses 5 angeordnet. Der Dichtungsbalg 7 erstreckt sich von dem axialen Ende 9 des Gelenkinnenteils 6 bis zum Gelenkgehäuse 5. Der Dichtungsbalg 8 erstreckt sich von dem axialen Ende 10 des Gelenkinnenteils 6 bis zum Gelenkgehäuse 5. Mittels der Dichtungsbälge 7, 8 wird das Gelenk 1, insbesondere ein gelenkiger Lagerbereich des Gelenkinnenteils 6 in dem Gelenkgehäuse 5, gegenüber äußeren Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Verunreinigungen, Feuchtigkeit, mechanischen Einflüssen und dergleichen, geschützt. Hierzu sind die Dichtungsbälge 7, 8 aus einem flexiblen und elastischen Material, beispielsweise einem Elastomer, als schlauchähnliche Hohlkörper mit zwei offenen Enden ausgebildet.
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Rechtwinklig zu der Mittellängsachse 2 ist eine Quermittelachse 11 angeordnet, wobei sich die Mittellängsachse 2 und die Quermittelachse 11 in einem Mittelpunkt des Gelenks 1 bzw. des Gelenkinnenteils 6 schneiden. Das Gelenk 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch zu der Quermittelachse 11 ausgebildet.
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Das Gelenkgehäuse 5 weist eine Gelenkhülse 13 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich eine einzige Gelenkhülse 13 vorgesehen. Alternativ kann das Gelenkgehäuse beispielsweise eine Außenhülse und eine Innenhülse aufweisen.
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Des Weiteren weist das Gelenkgehäuse 5 eine Gelenkschale 14 auf. Die Gelenkschale 14 ist innerhalb der Gelenkhülse 13 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Gelenkschale 14 als eine Kugelschale und das Gelenkinnenteil 6 als eine Kugelhülse ausgebildet. Das Gelenkinnenteil hat eine Gelenkkugel 15 als einen Lagerbereich, wobei die Gelenkkugel 15 drehbar und/oder schwenkbar in der Gelenkschale 14 gelagert ist. Durch das Gelenkinnenteil 6 erstreckt sich in axialer Richtung der Mittellängsachse 2 ein Durchgangsloch 16. Das Durchgangsloch 16 ist hier beispielhaft zylindrisch bzw. hohlzylindrisch ausgebildet. Das Gelenkinnenteil 6 erstreckt sich axial beidseitig aus der Gelenkhülse 13 und den Verschlusselementen 17, 18.
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Die Verschlusselemente 17, 18 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als Verschlussringe ausgebildet. Die Verschlusselemente 17, 18 sind in die Gelenkhülse 13 im Bereich von in axialer Richtung der Mittellängsachse 2 voneinander abgewandten Enden des Gelenkgehäuses 5 eingepresst. Das Verschlusselement 17 bzw. 18 liegt axial in Bezug zu der Mittellängsachse 2 an der Gelenkschale 14 und der Gelenkhülse 13 an. Hierbei umgreift die Gelenkhülse 13 das Verschlusselement 17 bzw. 18. Somit sind die Verschlusselemente 17, 18 in axialer Richtung der Mittellängsachse 2 zwischen der Gelenkschale 14 und der Gelenkhülse 13 an der Gelenkhülse 13 gehalten. Hierbei erfolgt das Umgreifen der Verschlusselemente 17, 18 mittels der Gelenkhülse 13 radial nach innen gerichtet.
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Das Gelenk 1 weist einen Elastomerabschnitt 19 auf, der mit dem Gelenkgehäuse 5 verbunden ist. Hierbei bildet eine von dem Gelenkgehäuse 5 abgewandte Seite 20 des Elastomerabschnitts 19 eine Außenseite des Gelenks 1. Eine Innenseite 21 des Elastomerabschnitts 19 liegt an einer Außenseite 22 des Gelenkgehäuses 5 bzw. der Gelenkhülse 13 an. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die gesamte, koaxial zu der Mittellängsachse 2 verlaufende Außenseite 22 der Gelenkhülse 13 mit dem Elastomerabschnitt 19 bedeckt.
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Der Elastomerabschnitt 19 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet. Hierbei ist der Elastomerabschnitt 19 koaxial zu der Mittellängsachse 2 angeordnet. Die dem Gelenkgehäuse 5 bzw. der Außenseite 22 der Gelenkhülse 13 zugewandte Innenseite 21 des Elastomerabschnitts 19 ist stoffschlüssig mit der Außenseite 22 der Gelenkhülse 13 verbunden. Somit ist der Elastomerabschnitt 19 als ein integraler Bestandteil des Gelenks 1 ausgebildet.
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Die Außenseite 20 des Elastomerabschnitts 19 weist eine vorgegebene Kontur auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die die Außenseite des Gelenks 1 bildende und von dem Gelenkgehäuse 5 abgewandte Außenseite 20 des Elastomerabschnitts 19 zwei radial zu der Mittellängsachse 2 des Gelenks 1 nach außen vorstehende - Randwülste 23, 24 auf. Die Randwülste 23, 24 sind ringartig ausgebildet und in axialer Richtung in Bezug zu der Mittellängsachse 2 voneinander beabstandet. Hierbei bilden die Randwülste 23, 24 die beiden in axialer Richtung zur Mittellängsachse 2 voneinander beabstandeten Ränder des Elastomerabschnitts 19. Zwischen den beiden Randwülsten 23, 24 weist der Elastomerabschnitt 19 einen Mittelabschnitt 25 auf. Der Mittelabschnitt 25 verbindet die beiden Randwülste 23, 24 miteinander. Der Außendurchmesser des Mittelabschnitts 25 ist kleiner als der maximale Außendurchmesser des jeweiligen Randwulstes 23, 24. Der einseitige Querschnitt des Elastomerabschnitts 19 ist gemäß der Darstellung linksseitig der Mittellängsachse 2 im Wesentlichen U-förmig oder C-förmig ausgebildet.
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2 zeigt eine geschnittene Teilseitenansicht eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils 26 mit dem Gelenk 1 gemäß 1. Hier ist lediglich der linksseitige Teil des Gelenks 1 und des Strukturbauteils 26 in Bezug zu der Mittellängsachse 2 dargestellt. So wie das Gelenk 1 ist auch das Strukturbauteil 26 bei diesem Ausführungsbeispiel symmetrisch zu der Mittellängsachse 2 ausgebildet. Das Strukturbauteil 26 kann beispielsweise als ein Achsträger, eine Achsstrebe oder ein Lenker für ein Fahrwerk eines hier nicht näher dargestellten Fahrzeugs ausgebildet sein.
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Das Strukturbauteil 26 weist eine Öffnung 27 auf. Die Öffnung 27 ist als eine Durchgangsöffnung ausgebildet. In der Öffnung 27 ist das Gelenk 1 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gelenk 1 in die Öffnung 27 eingepresst. In dem hier dargestellten montierten Zustand liegt die Außenseite 20 des Elastomerabschnitts 19 an einer Innenseite 28 der Öffnung 27 an. Gemäß dieser Darstellung scheint die Außenseite 20 des Elastomerabschnitts 19 radial nach außen zu der Mittellängsachse 2 über die Innenseite 28 hinauszutreten. Diese Darstellung soll jedoch nur die Einpressüberdeckung zwischen dem Innendurchmesser der Öffnung 27 und dem Außendurchmesser des Gelenks 1 verdeutlichen. Tatsächlich kommt es bei einem Einpressen des Gelenks 1 in die Öffnung 27 zu einer Verformung des Elastomerabschnitts 19, so dass die Außenseite 20 des Elastomerabschnitts 19 an der Innenseite 28 der Öffnung 27 anliegt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die die Außenseite des Gelenks 1 bildende und von dem Gelenkgehäuse 5 abgewandte Außenseite 20 des Elastomerabschnitts 19 eine erste Kontur und die Innenseite 28 der Öffnung 27 eine zweite Kontur auf. Hierbei sind die beiden Konturen im Wesentlichen korrespondierend zueinander ausgebildet. Des Weiteren ist aufgrund des Zusammenwirkens der ersten Kontur und der zweiten Kontur eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gelenk 1 und dem Strukturbauteil 26 gebildet. Diese formschlüssige Verbindung wirkt zusammen mit einer kraftschlüssigen Verbindung aufgrund des Einpressens des Gelenks 1 in die Öffnung 27 einem Auszug des Gelenks 1 aus der Öffnung 27 in axialer Richtung zu der Mittellängsachse 2 entgegen.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Innenseite 28 der Öffnung 27 eine konvexartig, radial nach innen vorstehende Kontur auf. Hierbei wirken die Randwülste 23, 24 jeweils mit einer schräg zur Quermittelachse 11 ausgerichteten Flanke 29 bzw. 30 der Innenseite 28 zusammen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gelenk
- 2
- Mittellängsachse
- 3
- erstes axiales Ende
- 4
- zweites axiales Ende
- 5
- Gelenkgehäuse
- 6
- Gelenkinnenteil
- 7
- erster Dichtungsbalg
- 8
- zweiter Dichtungsbalg
- 9
- erstes Ende des Gelenkinnenteils
- 10
- zweites Ende des Gelenkinnenteils
- 11
- Quermittelachse
- 12
- Mittelpunkt
- 13
- Gelenkhülse
- 14
- Gelenkschale
- 15
- Gelenkkugel
- 16
- Durchgangsloch
- 17
- Verschlusselement
- 18
- Verschlusselement
- 19
- Elastomerabschnitt
- 20
- Außenseite des Elastomerabschnitts
- 21
- Innenseite des Elastomerabschnitts
- 22
- Außenseite der Gelenkhülse
- 23
- Randwulst
- 24
- Randwulst
- 25
- Mittelabschnitt
- 26
- Strukturbauteil
- 27
- Öffnung
- 28
- Innenseite
- 29
- Flanke
- 30
- Flanke