DE102007015616B4

DE102007015616B4 - Verbindungsstück zum gelenkigen Verbinden von im Fahrwerk eines Fahrzeugs angeordneten Bauelementen

Info

Publication number: DE102007015616B4
Application number: DE102007015616.4A
Authority: DE
Inventors: Ignacio Lobo Casanova; Jesus Santiago Miguel Pérez; José Ramón Izquierdo Nunez; Esteban Canibano Alvarez; Frank Nachbar; Frank Budde; Volker Grube; Karl-Heinz Kallwass; Prof. Dr. Ersoy Metin; Ulrich Bladt; Dr. Lohfink Günter
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2021-10-21
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: KR20090122978A; US20100084834A1; CN101646575A; KR101363089B1; US7938417B2; DE102007015616A1; WO2008119342A1

Abstract

Verbindungsstück zum gelenkigen Verbinden von im Fahrwerk eines Fahrzeugs angeordneten Bauelementen, miteinem aus Metallblech gebildeten Grundkörper (1), in dem wenigstens ein durchgehendes Loch (3) vorgesehen ist,einem fest mit dem Grundkörper (1) verbundenen Kunststoffteil (13),wenigstens einem Gelenk (5), das ein fest mit dem Grundkörper (1) verbundenes Gehäuse (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass- das Gehäuse (4) in einer axialen Richtung (24) in das Loch (3) eingeschoben ist, so dass ein an dem Grundkörper (1) ausgebildeter das Loch (3) umgebender hohlzylindrischer Abschnitt (20) an der Außenmantelfläche eines zylinderförmigen Abschnitts (21) des Gehäuses (4) anliegt und von dem Kunststoffteil (13) umringt ist, und dass das Gehäuse (4) einen außerhalb des Lochs (3) angeordneten und in das Kunststoffteil (13) eingebetteten Gehäuseabschnitt (22) mit einer radialen Schulter (23) aufweist, die an dem freien bzw. stirnseitigen Ende des hohlzylindrischen Abschnitts (20) anliegt, so dass der fest mit dem Gehäuse (4) verbundene Gehäuseabschnitt (22) axial an dem Grundkörper (1) abgestützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungsstück zum gelenkigen Verbinden von im Fahrwerk eines Fahrzeugs angeordneten Bauelementen, mit einem aus Metallblech gebildeten Grundkörper, in dem wenigstens ein durchgehendes Loch vorgesehen ist, einem fest mit dem Grundkörper verbundenen Kunststoffteil und wenigstens einem Gelenk, das ein fest mit dem Grundkörper verbundenes Gehäuse aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbindungsstücks.
In jüngster Zeit werden zunehmend Leichtbauteile für Fahrzeuge entwickelt, insbesondere um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren oder um die Fahrdynamik zu verbessern. Die DE 38 39 855 A1 beschreibt z.B. ein für Fahrzeuge verwendbares Leichtbauteil mit einem schalenförmigen Grundkörper aus Metallblech, dessen Innenraum Verstärkungsrippen aus angespritztem Kunststoff aufweist. Der Grundkörper weist an den Verbindungsstellen mit den Verstärkungsrippen Verankerungen auf, die aus Verformungen oder Durchbrüchen bestehen, durch welche der Kunststoff hindurch- und über die Flächen der Durchbrüche hinausreicht.
Derartige oder ähnliche Leichtbauteile sind inzwischen auch für Fahrwerke von Kraftfahrzeugen entwickelt worden. So ist z.B. aus der DE 10 2005 004 917 A1 ein Lenkerbauteil für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen mit einem aus Stahlwerkstoff bestehenden Schalenkörper und damit gekoppelten Gitteraussteifungen aus Kunststoff bekannt, die unmittelbar an den Schalenkörper angespritzt werden können. Hierzu können Durchbrüche in dem Schalenkörper vorgesehen sein, die von dem Kunststoff der Gitteraussteifungen durchsetzt werden. Ferner kann der Schalenkörper durch die Gitteraussteifungen zumindest partiell mit Verstrebungen versehen sein. Das Lenkerbauteil weist einen ersten Lagerabschnitt, der mit einer Pfanne einer Kugelkupplung verbunden wird, und einen zweiten Lagerabschnitt auf, der von einer metallischen Zylinderhülse gebildet wird, die mit Flankenbereichen des Schalenkörpers verbunden ist. Die Anbindung der Kugelkupplung an das Lenkerbauteil wird in dieser Schrift aber nicht im Detail beschrieben.
Eine Möglichkeit zur Anbindung eines Gelenks zeigt z.B. die EP 1 217 233 A1 , die ein Verbindungsstück mit einem Metallkörper offenbart, an dem ein Kugelgelenk angeordnet ist. Das Kugelgelenk weist ein Kunststoffgehäuse und einen teilweise in diesem angeordneten Kugelzapfen auf. Ein Endbereich des Metallkörpers bildet ein Flachprofil, in dem ein Loch vorgesehen ist. Dabei durchdringt das Loch das dem Endbereich zugeordnete Flachprofil, wodurch eine ringförmige Struktur gebildet ist. Die ringförmige Struktur dient als Verstärkung des Kunststoffgehäuses und ist in dieses eingebettet. Das Gehäuse ist bevorzugt ein einstückiges Kunststoffspritzteil, welches durch Umspritzen des Endbereichs ausgebildet wird. Ferner kann das Verbindungsstück als Querlenker ausgelegt sein, welcher einerseits mit dem Fahrzeugaufbau und andererseits mit einem der Räder oder Radträger verbunden ist.
Dadurch, dass das Gehäuse durch Umspritzen des Endbereichs ausgebildet wird, ist die Gestaltungsvielfalt des Gehäuses hinsichtlich des Materials eingeschränkt. Insbesondere bei erhöhten Anforderungen an die Festigkeit und Stabilität kann es vorteilhaft sein, das Gehäuse separat von dem Kunststoffspritzteil herzustellen.
Die DE 198 32 956 C2 zeigt zudem im Sinne des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 eine Gelenkverbindung zum gelenkigen Verbinden an im Fahrwerk eines Fahrzeugs angeordneten Bauelementen mit einem Grundkörper mit einem durchgehenden sich an einem Ende konisch erweiternden Loch, in welches ein Gelenk eingesetzt ist. Das Gelenk weist ein Gehäuse mit einer sich konisch erweiternden Schulter auf, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Grundkörper ein Elastomer vorgesehen ist, dass die Schulter umfasst. Durch das Elastomer ist eine dämpfende und in gewissen Grenzen elastische Aufnahme des Gehäuses in dem Grundkörper sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gegeben. Unter dem Einfluss von äußeren Kräften wird sich das Gehäuse des Gelenks gegenüber dem Grundkörper elastisch verlagern.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungsstück der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Montage des Gehäuses an dem Grundkörper unter Einbeziehung des Kunststoffteils auch dann möglich ist, wenn das Gehäuse separat von dem Kunststoffteil hergestellt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verbindungsstück nach Anspruch 1 und mit einem Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gegeben.
Das erfindungsgemäße Verbindungsstück zum gelenkigen Verbinden von im Fahrwerk eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeug, angeordneten Bauelementen weist einen aus Metallblech gebildeten Grundkörper, in dem wenigstens ein durchgehendes Loch vorgesehen ist, ein fest mit dem Grundkörper verbundenes Kunststoffteil und wenigstens ein Gelenk auf, das ein fest mit dem Grundkörper verbundenes Gehäuse umfasst, wobei das Gehäuse in einer axialen Richtung in das Loch eingeschoben ist und einen außerhalb des Lochs angeordneten und in das Kunststoffteil eingebetteten Gehäuseabschnitt mit einer radialen Schulter aufweist, mittels welcher der fest mit dem Gehäuse verbundene oder einstückig mit diesem ausgebildete Gehäuseabschnitt axial an dem Grundkörper abgestützt ist. Unter dem Begriff „radial“ ist hierbei eine Richtung oder Ausrichtung zu verstehen, die quer oder im Wesentlichen quer zur axialen Richtung verläuft.
Der Grundkörper weist erfindungsgemäß ferner einen das Loch umgebenden hohlzylindrischen Abschnitt auf, der an der Außenmantelfläche eines zylinderförmigen Abschnitts des Gehäuses anliegt und insbesondere von dem Kunststoffteil umgeben ist. Somit kann eine größere Stabilität der Gehäusebefestigung erzielt werden. Ferner kann das Gehäuse in den Grundkörper, insbesondere in den hohlzylindrischen Abschnitt, eingepresst sein, sodass das Gehäuse auch kraftschlüssig an dem Grundkörper gehalten ist. Dies ist insbesondere während des Einbettens des Gehäuses oder Gehäuseabschnitts in das Kunststoffteil vorteilhaft, da das Gehäuse dann nicht zusätzlich an dem Grundkörper gehalten werden muss.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbindungsstück wird das Gehäuse in das Loch des Grundkörpers eingeschoben bis die radiale Schulter an dem freien bzw. stirnseitigen Ende des hohlzylindrischen Abschnitts anliegt und erst danach in das Kunststoffteil eingebettet. Somit ist es möglich, das Gehäuse als separates Bauteil herzustellen und es dennoch unter Einbeziehung des Kunststoffteils an dem Grundkörper zu montieren. Insbesondere kann das Gehäuse vollständig oder maßgeblich aus einem anderen Material als das Kunststoffteil bestehen. Bevorzugt besteht das Gehäuse aus Metall.
Das Metallblech kann aus einem einzigen Metallblech bestehen oder aus mehreren Metallblechen zusammengesetzt sein. Dabei besteht das Metallblech oder bestehen die Metallbleche bevorzugt aus Stahl, Aluminium, Magnesium, Titan oder Edelstahl. Ferner ist der Grundkörper insbesondere schalenförmig ausgebildet.
Der Grundkörper ist bevorzugt ganz oder teilweise in das Kunststoffteil eingebettet, wobei der Grundkörper auch vollständig von dem Kunststoffteil umgeben sein kann. Zur Befestigung des Kunststoffteils an den Grundkörper kann dieser mehrere Durchbrüche aufweisen, die von dem Kunststoffteil durchsetzt sind. Während des Anformens des Kunststoffteils an den Grundkörper kann der fließfähige Kunststoff durch die Durchbrüche hindurchtreten, sodass nach dem Erstarren des Kunststoffs eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoffteil und dem Grundkörper gebildet ist. Alternativ können Sicken in dem Grundkörper ausgebildet sein, in die Kunststoff während des Anformens eintritt oder einfließt. Die Sicken können dabei mit Hinterschneidungen versehen sein, in die der Kunststoff eingreift. Bevorzugt wird das Kunststoffteil mittels Kunststoffspritzgießen an den Grundkörper angespritzt.
Das Kunststoffteil dient zur Verstärkung des Grundkörpers und weist bevorzugt eine Gitterstruktur auf, die insbesondere in einer schalenförmigen Ausnehmung des Grundkörpers angeordnet ist. Dabei kann das Kunststoffteil mehrere Streben aufweisen, von denen die Gitterstruktur gebildet ist. Der Kunststoff ist bevorzugt mit Fasern, wie z.B. Glasfasern, verstärkt. Ferner kann als Kunststoff ein Polyamid verwendet werden.
Das Gelenk weist ein Innenteil auf, das in dem Gehäuse sitzt und gegenüber diesem bewegbar ist. Bevorzugt ist das Gelenk als Kugelgelenk ausgebildet und weist als Innenteil einen Kugelzapfen auf, der mit seiner Gelenkkugel drehbar und/oder schwenkbar in dem Gehäuse gelagert ist. Diese Lagerung kann unter Zwischenschaltung einer Kugelschale erfolgen, die in dem Gehäuse angeordnet ist und insbesondere aus Kunststoff besteht.
Bevorzugt weist das Verbindungsstück im Abstand zu dem Gelenk wenigstens ein zweites Gelenk oder Lager auf, das fest mit dem Grundkörper verbunden ist und insbesondere ein Elastomerlager oder Kugelgelenk bildet. Ferner kann im Abstand zu dem Gelenk und zu dem zweiten Gelenk oder Lager ein drittes Gelenk oder Lager fest mit dem Grundkörper verbunden sein, so dass das Verbindungsstück einen Dreieckslenker bildet. Das dritte Gelenk oder Lager kann zum Beispiel als Elastomerlager oder Kugelgelenk ausgebildet sein. Ferner können das zweite und das dritte Lager oder Gelenk quer zueinander ausgerichtet sein.
Das erfindungsgemäße Verbindungsstück wird insbesondere zur Anbildung eines Fahrzeugrads an einen Fahrzeugaufbau eines Fahrzeugs verwendet, wobei das Innenteil oder der Kugelzapfen bevorzugt an dem Fahrzeugrad, insbesondere an einem Achsschenkel oder Radträger des Fahrzeugrads, befestigt wird oder ist. Das zweite Gelenk oder Lager wird oder ist in diesem Fall an dem Fahrzeugaufbau befestigt. Ist das dritte Gelenk oder Lager vorhanden, so wird oder ist auch dieses bevorzugt an dem Fahrzeugaufbau befestigt. Die im Fahrwerk des Fahrzeugs angeordneten Bauelemente umfassen somit insbesondere den Fahrzeugaufbau und das Fahrzeugrad bzw. den Achsschenkel oder Radträger. Ist an dem Fahrzeugaufbau ein Hilfsrahmen oder ein Fahrschemel befestigt, so kann das Verbindungsstück auch daran befestigt sein. In diesem Sinne werden der Hilfsrahmen und/oder der Fahrschemel dem Fahrzeugaufbau zugerechnet. Insbesondere bildet das Verbindungsstück einen oberen oder einen unteren Querlenker in einer Radaufhängung des Fahrzeugs.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsstücks zum gelenkigen Verbinden von im Fahrwerk eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeug, angeordneten Bauelementen, wobei

- aus Metallblech ein Grundkörper mit wenigstens einem durchgehenden Loch gebildet wird,
- ein Gelenk mit seinem Gehäuse in einer axialen Richtung in das Loch eingeschoben wird, bis eine radiale Schulter des Gehäuses an den Grundkörper anstößt,
- ein die Schulter ausweisender und außerhalb des Lochs angeordneter Gehäuseabschnitt des Gelenkgehäuses in Kunststoff eingebettet wird,
- der Kunststoff fest mit dem Grundkörper verbunden wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbindungsstücks vorgesehen und kann gemäß allen in diesem Zusammenhang beschriebenen Ausgestaltungen weitergebildet sein. Insbesondere kann der Kunststoff fest mit dem Grundkörper verbunden werden während der Gehäuseabschnitt in den Kunststoff eingebettet wird. Der Grundkörper wird insbesondere schalenförmig ausgebildet.
Bevorzugt wird der Grundkörper ganz oder teilweise in den Kunststoff eingebettet und kann sogar vollständig von diesem umgeben sein. Ferner können in dem Grundkörper mehrere Durchbrüche ausgebildet werden, welche der Kunststoff durchdringt. Insbesondere wird der Kunststoff an den Grundkörper angespritzt. Sind die Durchbrüche vorhanden, so kann der Kunststoff während des Spritzens durch diese hindurchfließen. Nach dem Anformen oder Anspritzen des fließfähigen Kunststoffs wird dieser starr und bildet einen fest mit dem Grundkörper verbundenes Kunststoffteil aus.
Der Grundkörper besteht bevorzugt aus Metallblech mit einer Dicke von ungefähr 1,5 bis 2 Millimeter. Ferner wird der Grundkörper mittels des Kunststoffteils verstärkt, wobei diese Verstärkung auch lediglich partiell, insbesondere in Bereichen erhöhter Belastung, vorgenommen werden kann. Bevorzugt wird das Kunststoffteil dazu an oder über das Verbindungsstück bzw. den Grundkörper gespritzt. Auf diese Weise wird ein stabiles und gleichzeitig leichtes Verbindungsstück geschaffen.
Das Kunststoffteil und der Grundkörper können während des Kunststoffspritzens an mehreren Befestigungspunkten miteinander verbunden werden, die z.B. an einer Oberseite des Verbindungsstücks vorgesehen sind. An den Befestigungspunkten kann das Kunststoffteil „Nieten“ bilden, welche die Durchbrüche in dem Grundkörper durchdringen.
Ferner kann an dem Verbindungsstück wenigstens ein Elastomer- oder Gummilager befestigt sein, dessen Lagergehäuse ein von dem Metallblech gebildeten Gehäuseteil aufweist, der in das Kunststoffteil eingebettet ist oder wird. Dieses Einbetten kann während des Kunststoffspritzens erfolgen. Zur Montage des Lagers wird ein Innenteil zusammen mit einem Elastomerkörper, der das Innenteil umringt, in das Lagergehäuse eingepresst.
Durch die Erfindung können insbesondere folgende Vorteile erzielt werden:

- Die Erfindung eignet sich besonders gut für kleinere Kraftfahrzeuge.
- Integrierte Herstellung und Einbettung von Komponenten durch Kunststoffspritzen. Bevorzugt ist nach dem Spritzgießen keine Nachbearbeitung des Verbindungsstücks erforderlich.
- Leichtes Design im Vergleich zu geschmiedeten Lenkern oder zu Lenkern mit mehreren Schalen. Es kann eine bessere Fahrzeugdynamik erzielt werden.
- Kostengünstiges Design durch integrierte Herstellung des Verbindungsstücks während des Montagevorgangs (Kunststoffspritzgießen) und geringere Dicke des Blechteils.
- Verwendung von wiederverwertbaren Materialien. Erhöhung der Umweltverträglichkeit.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1. eine perspektivische Ansicht eines Grundkörpers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung vor dem Anformen des Kunststoffteils,
2: eine perspektivische Oberansicht des Grundkörpers mit Kunststoffteil,
3: eine perspektivische Unteransicht des Grundkörpers mit Kunststoffteil,
4: eine perspektivische Schnittansicht des Grundkörpers vor dem Anformen des Kunststoffteils,
5: eine perspektivische Schnittansicht des Grundkörpers mit Kunststoffteil,
6: eine vergrößerte Detailansicht des Schnitts nach 5,
7: eine perspektivische Schnittansicht des Grundkörpers mit Kunststoffteil im Bereich eines Elastomerlagergehäuses,
8: eine perspektivische Schnittansicht des Grundkörpers mit Kunststoffteil im Bereich einer Kugelgelenkaufnahme,
9: eine Schnittansicht des Grundkörpers mit Kunststoffteil im Bereich eines Kugelgelenks,
10: eine schematische Ansicht einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs mit dem Verbindungsstück gemäß der ersten Ausführungsform und
11: eine Schnittansicht des Grundkörpers mit Kunststoffteil gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Aus 1 sind ein schalenförmiger Grundkörper 1 und ein Gehäuseteil 2 eines Verbindungsstücks gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei der Grundkörper 1 und das Gehäuseteil 2 aus einem gemeinsamen Metallblech hergestellt sind. In dem Grundkörper 1 ist ein das Metallblech durchdringendes Loch 3 ausgebildet, in das ein Kugelgelenkgehäuse 4 (siehe 9) eines Kugelgelenks 5 (siehe 9) im zusammengebauten Zustand des Verbindungsstücks eingepresst ist. Ferner sind in dem Grundkörper 1 zwei zusätzliche Löcher 6 und 7 ausgebildet, die das Metallblech durchdringen, wobei in das Loch 6 ein Elastomerlager 8 (siehe 10) eingesetzt wird. Das Loch 7 dient hier lediglich zur Durchführung einer Koppelstange für den Wankstabilisator. Zusätzlich sind in dem Grundkörper 1 mehrere kleine Durchbrechungen 9 vorgesehen, die das Metallblech durchdringen.
Das Gehäuseteil 2 weist mehrere nebeneinander angeordnete Blechstreifen 10 auf, die abwechselnd in einander entgegengesetzte Richtungen umgebogen und jeweils in etwa halbkreisförmig ausgebildet sind. Das Gehäuseteil 2 umgibt einen Innenraum 11 (siehe 2), wobei jeder Blechstreifen 10 den Innenraum 11 lediglich teilweise umgreift. Ferner umgreifen zwei unmittelbar benachbarte Blechstreifen 10 den Innenraum 11 von unterschiedlichen Seiten. Die Blechstreifen 10 gehen an ihren dem Grundkörper 1 zugewandten Enden in den Grundkörper 1 über. An ihren dem Grundkörper 1 abgewandten Enden gehen die Blechstreifen 10 in einen Verbindungsstreifen 12 über, der insbesondere von dem Metallblech gebildet ist und die Blechstreifen 10 an ihren dem Grundkörper 1 abgewandten Enden miteinander verbindet.
Durch Kunststoffspritzgießen wird ein Kunststoffteil 13 an den Grundkörper 1 angespritzt, wobei das Gehäuseteil 2 in den Kunststoff 13 eingebettet wird. Aus 2 ist eine perspektivische Oberansicht und aus 3 ist eine perspektivische Unteransicht des Grundkörpers 1 mit dem Kunststoffteil 13 ersichtlich. Während des Spritzvorganges durchdringt der Kunststoff 13 im fließfähigen Zustand die Durchbrechungen 9 und bildet nach dem Erstarren Nieten 14 aus, die das Kunststoffteil 13 formschlüssig an dem Grundkörper 1 festlegen. Ferner wird während des Kunststoffspritzens das Kugelgelenkgehäuse 4 in den Kunststoff 13 eingebettet, was unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben wird. In den 1 bis 8 ist das Kugelgelenk 5 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
4 zeigt eine perspektivische Schnittansicht des Grundkörpers nach 1 ohne Kunststoffteil 13. Deutlich ist die schalenförmige Struktur des Grundkörpers 1 ersichtlich, der an seiner Oberseite mit einer Profilierung versehen ist, die mehrere Vertiefungen 15 aufweist. 5 zeigt die geschnittene Ansicht nach 4 mit dem Kunststoffteil 13. Ferner ist aus 6 eine vergrößerte Ansicht der Schnittfläche nach 5 ersichtlich.
Das Kunststoffteil 13 ist in der schalenförmigen Ausnehmung des Grundkörpers 1 angeordnet und bildet eine diesen verstärkende Gitterstruktur 16 (siehe 3). Ferner bildet das Kunststoffteil 13 zusammen mit dem Gehäuseteil 2 ein die Ausnehmung 11 umringendes Gehäuse 17 eines Elastomerlagers 18 (siehe 10). Aus 6 ist zu erkennen, wie sich das Kunststoffteil 13 durch die Durchbrechungen 9 hindurcherstreckt und die Nieten 14 bildet.
Aus 7 ist eine Schnittansicht des Grundkörpers 1 mit dem Kunststoffteil 13 im Bereich des Lochs 6 und des Gehäuses 17 ersichtlich. Zur Ausbildung des Elastomerlagers 18 wird ein Innenteil zusammen mit einem diesen umringenden Elastomerkörper in den Innenraum 11 eingebracht bzw. eingepresst.
8 zeigt eine Schnittansicht des Grundkörpers 1 mit dem Kunststoffteil 13 im Bereich des Lochs 3, wobei der Kunststoffkörper 13 einen trichterförmigen Abschnitt 19 bildet, der zur Abstützung des Kugelgelenkgehäuses 4 dient. Eine Schnittansicht durch das Kugelgelenk 5 im montierten Zustand ist aus 9 ersichtlich, wobei der Grundkörper 1 ein das Loch 3 umringenden hohlzylindrischen Abschnitt 20 aufweist, in den ein zylindrischer Abschnitt 21 des Kugelgelenkgehäuses 4 eingepresst ist. Ferner weist das Kugelgelenkgehäuse 4 einen in das Kunststoffteil 13 eingebetteten Abschnitt 22 auf, der mit einer ringförmig verlaufenden radialen Schulter 23 versehen ist, die an dem freien bzw. stirnseitigen Ende des hohlzylindrischen Abschnitts 20 anliegt. Hierdurch ist das Kugelgelenkgehäuse 4 in einer axialen Richtung 24 in einer Orientierung an dem Grundkörper 1 abgestützt. In umgekehrter Orientierung ist das Kugelgelenkgehäuse 4 in axialer Richtung 24 an dem trichterförmigen Abschnitt 19 des Kunststoffteils 13 abgestützt, sodass das Kugelgelenkgehäuse 4 in axialer Richtung 24 hinsichtlich beider Orientierungen an dem Grundkörper 1 festgelegt ist. Ferner ist zu erkennen, dass ein umlaufender Rand 25 des Grundkörpers 1 von dem Kunststoffteil 13 umgriffen ist. Hierdurch wird der Grundkörper 1 zusätzlich zu den Nieten 14 fest mit dem Kunststoffteil 13 verbunden.
Das Kugelgelenkgehäuse 4 weist eine Ausnehmung 26 auf, in der eine Lagerschale 27 sitzt, die mittels eines Verschlussrings 28 verdrehsicher in dem Gehäuse 4 festgelegt ist. In der Lagerschale oder Kugelschale 27 ist ein Kugelzapfen 29 mit seiner Gelenkkugel 30 drehbar und schwenkbar gelagert und erstreckt sich durch eine Gehäuseöffnung 31 hindurch aus dem Kugelgelenkgehäuse 4 heraus. Ferner ist ein flexibler Dichtungsbalg 32 an dem Gehäuse 4 befestigt, der sich bis zu dem Kugelzapfen 29 erstreckt und außerhalb des Gehäuses 4 an diesem anliegt.
Aus 10 ist eine schematische Darstellung einer Radaufhängung 33 eines Kraftfahrzeugs ersichtlich, wobei ein Fahrzeugrad 34 mittels des Verbindungsstücks 35 gemäß der ersten Ausführungsform an einem Fahrzeugaufbau 36 angelenkt ist. Dabei ist von dem Verbindungsstück 35 ein den Grundkörper 1 und das Gehäuseteil 2 umfassender Dreieckslenker gebildet, der entsprechend der vorherigen Beschreibung hergestellt und aufgebaut ist. Insbesondere ist der Kugelzapfen 29 an dem Fahrzeugrad 34 bzw. an einem Achsschenkel oder Radträger des Fahrzeugrads 34 befestigt. Ferner ist das Innenteil des Elastomerlagers 18 an dem Fahrzeugaufbau 36 befestigt. Auch das Elastomerlager 8 weist ein and dem Fahrzeugaufbau 36 befestigtes Innenteil auf, das unter Zwischenschaltung eines Elastomerkörpers bewegbar in einem fest mit dem Grundkörper 1 verbundenen Gehäuse angeordnet ist. Das Elastomerlager 18 ist hier quer zum Elastomerlager 8 ausgerichtet, so dass das Elastomerlager 18 auch als horizontales Elastomerlager und das Elastomerlager 8 als vertikales Elastomerlager bezeichnet werden kann. Das Elastomerlager 8 ist in das Loch 6 eingepresst.
Aus 11 ist der Grundkörper 1 mit dem Kunststoffteil 13 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Grundkörper 1 beidseitig oder im Wesentlichen vollständig in das Kunststoffteil 13 eingebettet. Abgesehen davon stimmt die zweite Ausführungsform mit der ersten Ausführungsform überein.
Bezugszeichenliste

1: Grundkörper
2: Gehäuseteil
3: Loch
4: Kugelgelenkgehäuse
5: Kugelgelenk
6: Loch
7: Loch
8: Lager
9: Durchbrechung
10: Blechstreifen
11: Innenraum
12: Verbindungsstreifen
13: Kunststoff
14: Niet
15: Vertiefung
16: Gitterstruktur
17: Gehäuse
18: Elastomerlager
19: trichterförmiger Abschnitt
20: hohlzylindrischer Abschnitt
21: zylindrischer Abschnitt
22: eingebetteter Abschnitt
23: radiale Schulter
24: axiale Richtung
25: Rand
26: Ausnehmung
27: Lagerschale / Kugelschale
28: Verschlussring
29: Kugelzapfen
30: Gelenkkugel
31: Öffnung
32: Dichtungsbalg
33: Radaufhängung
34: Fahrzeugrad
35: Verbindungsstück
36: Fahrzeugaufbau

Claims

Verbindungsstück zum gelenkigen Verbinden von im Fahrwerk eines Fahrzeugs angeordneten Bauelementen, mit einem aus Metallblech gebildeten Grundkörper (1), in dem wenigstens ein durchgehendes Loch (3) vorgesehen ist, einem fest mit dem Grundkörper (1) verbundenen Kunststoffteil (13), wenigstens einem Gelenk (5), das ein fest mit dem Grundkörper (1) verbundenes Gehäuse (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - das Gehäuse (4) in einer axialen Richtung (24) in das Loch (3) eingeschoben ist, so dass ein an dem Grundkörper (1) ausgebildeter das Loch (3) umgebender hohlzylindrischer Abschnitt (20) an der Außenmantelfläche eines zylinderförmigen Abschnitts (21) des Gehäuses (4) anliegt und von dem Kunststoffteil (13) umringt ist, und dass das Gehäuse (4) einen außerhalb des Lochs (3) angeordneten und in das Kunststoffteil (13) eingebetteten Gehäuseabschnitt (22) mit einer radialen Schulter (23) aufweist, die an dem freien bzw. stirnseitigen Ende des hohlzylindrischen Abschnitts (20) anliegt, so dass der fest mit dem Gehäuse (4) verbundene Gehäuseabschnitt (22) axial an dem Grundkörper (1) abgestützt ist.
Verbindungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) aus Metall besteht.
Verbindungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) in den Grundkörper (1) eingepresst ist.
Verbindungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) in das Kunststoffteil (13) ganz oder teilweise eingebettet ist.
Verbindungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) mehrere Durchbrüche (9) aufweist, die von dem Kunststoffteil (13) durchsetzt sind.
Verbindungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (5) als Kugelgelenk ausgebildet ist und einen Kugelzapfen (29) aufweist, der mit seiner Gelenkkugel (30) drehbar und schwenkbar in dem Gehäuse (4) gelagert ist.
Verbindungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand zu dem Gelenk (4) wenigstens ein zweites Gelenk oder Lager (18) fest mit dem Grundkörper (1) verbunden ist.
Verbindungsstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lager (18) ein Elastomerlager ist.
Verbindungsstück nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand zu dem Gelenk (5) und zu dem zweiten Gelenk oder Lager (18) ein drittes Gelenk oder Lager (8) fest mit dem Grundkörper (1) verbunden ist und das Verbindungsstück (35) einen Dreieckslenker bildet.
Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsstücks zum gelenkigen Verbinden von im Fahrwerk eines Fahrzeugs angeordneten Bauelementen, wobei - aus Metallblech ein Grundkörper (1) mit wenigstens einem durchgehenden Loch (3) gebildet wird, - ein Gelenk (5) mit seinem Gehäuse (4) in einer axialen Richtung (24) in das Loch (3) eingeschoben wird, bis eine radiale Schulter (23) des Gehäuses (4) an den Grundkörper (1) anstößt, - ein die Schulter (23) aufweisender und außerhalb des Lochs (3) angeordneter Gehäuseabschnitt (22) des Gehäuses (4) in Kunststoff (13) eingebettet wird, - der Kunststoff (13) fest mit dem Grundkörper (1) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) ganz oder teilweise in den Kunststoff (13) eingebettet wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (1) mehrere Durchbrüche (9) eingebracht werden, die der Kunststoff (13) durchdringt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (13) an den Grundkörper (1) angespritzt wird.