DE10256334B4

DE10256334B4 - Kugelgelenkvorrichtung für Gestängeverbindungen

Info

Publication number: DE10256334B4
Application number: DE10256334A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. Becker (Th); Swen Dipl.-Ing. Zschocke
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2022-12-04
Also published as: DE10256334A1

Abstract

Kugelgelenkvorrichtung für Gestängeverbindungen, insbesondere Spurstangen für Kraftfahrzeuge, umfassend ein Kugelgelenkelement (5) und einen das Kugelgelenkelement (5) umgebenden Lagerkörper (6), welcher Lagerkörper (6) durch einen fügeartigen Fertigungsvorgang mit einem Lagerauge (7) verbunden ist, wobei der Lagerkörper (6) in einer Aufnahmebohrung (15) des Lagerauges (7) ruht, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (6) in dem Lagerauge (7) durch den durch Verstemmen gebildeten fügeartigen Fertigungsvorgang in Lage gehalten ist und dass an gegenüberliegenden Außenseiten (16 und 17) des Lagerkörpers (6) benachbart dem zylinderförmigen Abschnitt (14) das Verstemmen unterstützende Ausnehmungen (18 und 19) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenkvorrichtung für Gestängeverbindungen, insbesondere Spurstangen für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist ein Kugelgelenkvorrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt, DE 33 15 658 C2 , die von einem Lagerkörper umgeben ist und in einem Lagerauge festgelegt ist. Hierbei liegt eine erste radiale Begrenzungsfläche des Lagerkörpers an einer Anschlagebene des Lagerauges an und eine zweite radiale Begrenzungsfläche des besagten Lagerkörpers wird mittels eines Verschlussdeckels des Lagerauges in axialer Richtung abgestützt.
In der DE 197 01 501 C2 wird ein Verfahren zum Einpressen einer vormontierten Kugelgelenkpatrone in eine Lagerauge eines Lenkerhebels behandelt. Die Kugelgelenk-Patrone weist einen Kugelgelenkbolzen, eine die Gelenkkugel umgebende Lagerschale und ein die Lagerschale umschließendes, in das Lagerauge einzupressendes Lagergehäuse auf.
Die DE 198 03 056 C2 beschreibt ein Verfahren zur Festlegung einer aus Kunststoff bestehenden Lagerschale eines Kugelgelenks. Die Lagerschale stützt sich mit ersten Anlageflächen an einem rechtwinkeligen Bauteil ab. Zweite Anlageflächen der Lagerschale werden durch einen Umformvorgang an das Bauteil herangeführt.
Aus der DE 695 17 903 T2 ist ein Kugelgelenk bekannt, welches ein inneres Element mit einer konvex-sphärischen Oberfläche und ein äußeres Element aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kugelgelenkvorrichtung für eine Gestängeverbindung zu schaffen, die sich durch gute Funktion auszeichnet und deren Bauteile sich leicht herstellen und montieren lassen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Kugelgelenkvorrichtung eine gute Funktion aufweist und auch anspruchsvollen Belastungen gut standhält. Die Bauteile der Kugelgelenkvorrichtung sind im Aufbau einfach, und das Verbinden des Lagerkörpers mit dem Lagerauge ist, weil Verstemmen angewandt wird, leicht bewerkstelligbar. Schließlich erleichtern die Ausnehmungen an gegenüberliegenden Außenseiten des Lagerkörpers und/oder des Lagerauges den Verstemmvorgang.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend näher beschrieben.
Es zeigen
1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kugelgelenkvorrichtung,
2 eine Einzelheit X der 1 in größerem Maßstab,
3 eine Einzelheit Y der 1 in größerem Maßstab,
4 eine Prinzipdarstellung, teilweise im Schnitt, eines Werkzeugs zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kugelgelenkvorrichtung.
Eine Kugelgelenkvorrichtung 1 ist für eine Gestängeverbindung 2 ausgebildet, bei der eine Spurstange 3 mit einem Lenker 4 einer nicht näher dargestellten Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die Kugelgelenkvorrichtung 1 umfasst ein Kugelgelenkelement 5, das unter Vermittlung eines Lagerkörpers 6 in ein Lagerauge 7 eingesetzt ist. Das Kugelgelenkelement 5 weist einen Kugelabschnitt 8 auf, von dem symmetrisch zwei Zapfen 9 und 10 weggeführt sind, wobei das Kugelelement 5 mit einer Durchgangsbohrung 11 zur Aufnahme eines Bolzen 12 des Lenkers 4 versehen ist. Der Lagerkörper 6 besitzt auf der dem Kugelabschnitt 8 zugekehrten Seite einen kugelförmigen Lagerabschnitt 13 und auf der von dieser abgekehrten Seite einen zylinderförmigen Abschnitt 14, der in eine Aufnahmebohrung 15 des Lagerauges 7 eingeführt und festgesetzt ist. Der Lagerkörper 6 und das Lagerauge 7, beide können aus metallischem Werkstoff bestehen, sind durch einen fügeartigen Fertigungsvorgang bspw. Verstemmen in Lage gehalten.
Um das Verstemmen des Lagerkörpers 6 und des Lagerauges 7 zu erleichtern, sind an gegenüberliegenden Außenseiten 16 und 17 dieser Bauteile Ausnehmungen 18 und 19 vorgesehen. Letztere sind im Ausführungsbeispiel lediglich am Lagerkörper 6 angebracht. Es ist aber auch möglich entsprechende Ausnehmungen in das Lagerauge 7 einzuarbeiten. Die Ausnehmungen 18 und 19 sind im Querschnitt V-förmig ausgeführt und verlaufen ringförmig an den Außenseiten 16 und 17 des Lagerkörpers 6.
Die Außenbereiche AbI und AbII zwischen den Zapfen 9 und 10 dem Lagerauge 7 sind vermittels Dichtungsmanschetten abgedeckt. Dazu weisen Endbereiche EbI und EbII der Dichtungsmanschetten Ringstege 22 auf, die in korrespondierende Aufnahmen 24 der Zapfen 9 und 10 bzw. des Lagerauges 7 eingreifen. Die Ringstege 22 können mit einen Gleitbelag versehen sein. Darüber hinaus weisen die Aufnahmen 24 einen U-förmigen Querschnitt auf, und die Dichtungsmanschetten sind jeweils zwischen ihren Ringstegen 22 nach Art eines Faltenbalgs 26 ausgebildet.
In 4 sind Werkzeugelemente 27 und 28 eines Werkzeugs 29 dargestellt, die von den Außenseiten 16 und 17 der Kugelgelenkvorrichtung 1 her das Verstemmen oder plastische Verformen des Lagerkörpers 6 bzw. des Lagerauges 7 bewirken. Die Werkzeugelemente 27 und 28 sind mit Lagerbohrungen 30 und 31 versehen, die axial verschiebbar auf einem die Durchgangsbohrung 11 des Kugelelements 5 durchdringbaren Führungsbolzen 32 gelagert sind. Schließlich sind die Werkzeugelemente 27 und 28 an den dem Lagerkörper 6 bzw. dem Lagerauge 7 zugekehrten Seiten mit Erweiterungen 33 und 34 versehen, die beim Verstemmen mit den Ausnehmungen 18 und 19 des Lagerkörpers 6 zusammenarbeiten.

Claims

Kugelgelenkvorrichtung für Gestängeverbindungen, insbesondere Spurstangen für Kraftfahrzeuge, umfassend ein Kugelgelenkelement (5) und einen das Kugelgelenkelement (5) umgebenden Lagerkörper (6), welcher Lagerkörper (6) durch einen fügeartigen Fertigungsvorgang mit einem Lagerauge (7) verbunden ist, wobei der Lagerkörper (6) in einer Aufnahmebohrung (15) des Lagerauges (7) ruht, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (6) in dem Lagerauge (7) durch den durch Verstemmen gebildeten fügeartigen Fertigungsvorgang in Lage gehalten ist und dass an gegenüberliegenden Außenseiten (16 und 17) des Lagerkörpers (6) benachbart dem zylinderförmigen Abschnitt (14) das Verstemmen unterstützende Ausnehmungen (18 und 19) vorgesehen sind.
Kugelgelenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (18 und 19) lediglich am Lagerkörper (6) vorgesehen sind.
Kugelgelenkvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (18 und 19) bspw. mit einem V-förmigen Querschnitt versehen sind und an den Außenseiten (16 und 17) einen ringförmigen Verlauf aufweisen.
Kugelgelenkvorrichtung, nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Außenbereich zwischen einem Zapfen des Kugelgelenks und dem Lagerauge mittels einer ringförmigen Dichtungsmanschette abgedeckt ist, wobei im Querschnitt gesehen Endbereiche der Dichtungsmanschette mit Ringstegen (22) versehen sind, die in korrespondierenden Aufnahmen (24) des Zapfens (9 und 10) des Kugelgelenkelements (5) bzw. des Lagerauges (7) eingreifen.
Kugelgelenkvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (24) für die Ringstege (22) einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.
Kugelgelenkvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmanschette zwischen den Ringstegen (22) nach Art eines Faltenbalgs (26) ausgebildet ist.
Kugelgelenkvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstemmen durch von den Außenseiten (16 und 17) einwirkenden Werkzeugelementen (27 und 28) eines Werkzeugs (29) erfolgt.
Kugelgelenkvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugelemente (27 und 28) über Lagerbohrungen (30 und 31) mit einem die Durchgangsbohrung (11) des Kugelelements (5) durchdringbaren Führungsbolzen (32) zusammenarbeiten.
Kugelgelenkvorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugelemente (27 und 28) auf den dem Lagerkörper (6) bzw. dem Lagerauge (7) zugekehrten Seiten mit Erweiterungen (33 und 34) versehen sind, die beim Verstemmen mit den Ausnehmungen (18 und 19) zusammenarbeiten.