DE202008005464U1

DE202008005464U1 - Halterungselement für Fahrzeug-Achsbauteile

Info

Publication number: DE202008005464U1
Application number: DE200820005464
Authority: DE
Original assignee: Trelleborg Automotive Technical Centre GmbH; ABC Umformtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH; ABC Umformtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2018-04-19

Abstract

Halterungselement (1) für Fahrzeug-Achsbauteile, bestehend aus einem im Bereich seiner Außenfläche (10) insbesondere zylindrischen Trägerkern (4) aus Metall und aus einem auf dem Trägerkern (4) angeordneten Dämpferelement (12) mit einer elastischen, auf der Außenfläche (10) des Trägerkerns (4) angeordneten Materialschicht (14) und einer diese umschließenden Metallhülse (16) sowie aus einem sich durch eine axiale Öffnung (6) des Trägerkerns (4) erstreckenden, bolzenförmigen Schraubbefestigungselement (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkern (4) und das Schraubbefestigungselement (8) in Anpassung aneinander derart ausgebildet sind, dass über einen überwiegenden Teil der axialen Länge des Trägerkerns (4) zwischen diesem und dem Schraubbefestigungselement (8) ein radialer, umfangsgemäßer Freiraum (22) gebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halterungselement für Fahrzeug-Achsbauteile, bestehend aus einem im Bereich seiner Außenfläche insbesondere zylindrischen Trägerkern aus Metall und aus einem auf dem Trägerkern angeordneten Dämpferelement mit einer elastischen, auf der Außenfläche des Trägerkerns angeordneten Materialschicht und einer diese umschließenden Metallhülse sowie aus einem sich durch eine axiale Öffnung des Trägerkerns erstreckenden, bolzenförmigen Schraubbefestigungselement.
Derartige Halterungselemente werden in Fahrzeugen zur Halterung von bestimmten Achsbauteilen verwendet, wie beispielsweise für Querlenker, Stabilisatoren und dergleichen. Dazu wird das Halterungselement mit der äußeren Metallhülse mit Presssitz in eine Öffnung (Befestigungsauge) des zu befestigenden Bauteils eingesetzt, und der Trägerkern wird dann mittels des Schraubbefestigungselementes an einem weiteren Fahrzeugteil befestigt. Bei bekannten Halterungselementen der genannten Art weist der Trägerkern eine axiale Öffnung auf, die durchgehend einen Innendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des Schraubbefestigungselementes im Wesentlichen entspricht. Dadurch ist der Trägerkern sehr dickwandig und massiv, was sich in einem hohen Gewicht und hohen Materialkosten niederschlägt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Halterungselement der beschriebenen Art so zu verbessern und zu vereinfachen, dass Gewicht und Materialkosten eingespart werden können. Zusätzlich sollen auch die Gebrauchseigenschaften verbessert werden.
Erfindungsgemäß wird dies gemäß dem Anspruch 1 dadurch erreicht, dass der Trägerkern und das Befestigungselement in Anpassung aneinander derart ausgebildet sind, dass über einen überwiegenden Teil der axialen Länge des Trägerkerns zwischen diesem und dem Schraubbefestigungselement ein radialer, umfangsgemäßer Freiraum gebildet ist. Bevorzugt ist dazu der Trägerkern als eine im Wesentlichen hohlzylindrische Hülse mit einer Umfangswandung und mindestens einem zur Anlage an dem Schraubbefestigungselement radial nach innen vorspringenden Abstützbund ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist demnach der Trägerkern mit einer reduzierten Wandstärke ausgebildet, was zu der beabsichtigten Einsparung von Gewicht und Material führt. Außerdem wird der zusätzliche Vorteil erreicht, dass der Trägerkern auf Grund des Freiraums zum Schraubbefestigungselement hin bei der Anwendung durch auftretende Querbelastungen nachgiebig ist.
Der Trägerkern kann auf Grund seiner erfindungsgemäßen Ausgestaltung auch sehr wirtschaftlich hergestellt werden, und zwar bevorzugt durch eine kaltumformtechnische Herstellung, indem ausgehend von einem massiven Drahtstück ein Formdorn axial eingepresst wird. Auf diese Weise werden auch spanende Bearbeitungen verbunden mit einem Materialverlust vorteilhafterweise vermieden.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auch auf eine Trägerkern-Anordnung insbesondere für ein Halterungselement der genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Anhand von mehreren in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im Folgenden genauer erläutert werden. Dabei zeigen:
1 einen Teil-Axialschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halterungselementes (Schnittebene I-I in 2),
2 eine axiale Stirnansicht in Pfeilrichtung II gemäß 1,
3 u. 4 jeweils eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante eines Schraubbefestigungselementes und
5 in Teilfiguren a bis g mehrere Ausführungsvarianten eines Trägerkerns jeweils im Axialschnitt wie in 1.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie sich zunächst aus 1 ergibt, besteht ein erfindungsgemäßes Halterungselement 1 aus einer Trägerkern-Anordnung 2. Diese Trägerkern-Anordnung 2 besteht ihrerseits aus einem Trägerkern 4 und einem sich durch eine axiale Öffnung 6 des Trägerkerns 4 erstreckenden, bolzenförmigen Schraubbefestigungselement 8. Der Trägerkern 4 weist eine bevorzugt zylindrische Form mit einer Außenumfangsfläche 10 auf, auf der ein elastisches Dämpferelement 12 angeordnet ist. Dieses Dämpferelement 12 besteht aus einer materialschlüssig auf der Außenfläche 10 des Trägerkerns 4 befestigten elastischen Materialschicht 14 und einer diese koaxial umschließenden Metallhülse 16. In der in 1 dargestellten bevorzugten Ausführung ist auf der Metallhülse 16 noch eine zweite elastische Materialschicht 18 angeordnet, die ihrerseits von einer weiteren koaxialen Metallhülse 20 umschlossen ist. Die bzw. jede elastische Materialschicht 14, 18 ist mit den angrenzenden Metall-Teilen stoffschlüssig und fest verbunden, insbesondere durch Vulkanisation.
Erfindungsgemäß ist nun bezüglich der Trägerkern-Anordnung 2 vorgesehen, dass der Trägerkern 4 und das Schraubbefestigungselement 8 in Anpassung aneinander derart ausgebildet sind, dass über einen überwiegenden Teil der axialen Länge des Trägerkerns 4 zwischen diesem und dem Schraubbefestigungselement 8 ein radialer, umfangsgemäßer Freiraum 22 gebildet ist. In den gesonderten Darstellungen des Trägerkerns 4 in 5 ist zum Teil das Schraubbefestigungselement 8 gestrichelt angedeutet, wobei der Freiraum 22 ebenfalls eingezeichnet ist.
In allen Ausführungen ist der Trägerkern 4 als eine im Wesentlichen hohlzylindrische Hülse mit einer Umfangswandung 24 und mindestens einem zur abstützenden Anlage an dem Schraubbefestigungselement 8 radial nach innen vorspringenden Abstützbund 26 ausgebildet.
Das Schraubbefestigungselement 8 – siehe 1 und auch die gesonderten Darstellungen in 3 und 4 – ist als Schraubbolzen mit einem Kopf 28 und einem Schraubenschaft 30 ausgebildet. Der Kopf 28 weist einen Kraftangriff zur Einleitung eines Drehmomentes mittels eines nicht dargestellten Schrauberwerkzeuges auf. Bei den dargestellten Ausführungen ist als Kraftangriff ein Außensechskant vorgesehen. Der Schraubenschaft 30 weist ein Außengewinde 32 auf, welches sich ausgehend von dem dem Kopf 28 gegenüberliegenden Schaftende 34 zumindest über eine Teillänge des Schraubenschaftes 30 erstreckt. Bei der Ausführung gemäß 1 ist nahezu die gesamte Länge des Schraubenschaftes 30 mit dem Außengewinde 32 versehen. Bei den Ausführungen gemäß 3 und 4 handelt es sich um Teilgewinde, wobei der Schraubenschaft 30 zwischen dem Kopf 28 und dem Außengewinde 32 einen gewindefreien Abschnitt 36 aufweist.
Was den Abstützbund 26 des Trägerkerns 4 betrifft, so kann dieser insbesondere im Bereich eines von dem Kopf 28 des Schraubbefestigungselementes 8 entfernt liegenden Endes des Trägerkerns 4 angeordnet sein. Hierzu wird auf die Ausführungen gemäß 1 sowie gemäß 5a bis e und g verwiesen. Optional kann gemäß 5a, b, e und g auch am gegenüberliegenden, dem Kopf 28 des Schraubbefestigungselementes 8 zugewandten Ende des Trägerkerns 4 ein weiterer Abstützbund 26 angeordnet sein.
Bei der Ausführungsvariante des Trägerkerns 4 gemäß 5f ist nur ein Abstützbund 26 im etwa mittigen Bereich der axialen Länge des Trägerkerns 4 angeordnet.
Der Trägerkern 4 weist weiterhin auf seiner dem Kopf 28 des Schraubbefestigungselementes 8 axial zugewandten Seite eine Anlagefläche 38 auf. Gemäß 5b, d und e kann diese Anlagefläche 38 über einen radial nach außen ragenden Umfangskragen 40 vergrößert sein.
Das dem Kopf 28 nahe liegende Ende des Trägerkerns 4 wird somit über kraftschlüssige (reibschlüssige) Anlage des Kopfes 28 an der Anlagefläche 38 gehalten. Die Anlageflächen von Kopf 28 und Trägerkern 4 können – wie dargestellt – eben und radial ausgebildet sein, sie können aber auch jede davon abweichende Gestaltung haben, wie beispielsweise konisch.
Auch auf seiner von dem Kopf 28 entfernt liegenden Seite weist der Trägerkern 4 eine entsprechende Anlagefläche 42 auf, die zur kraftschlüssigen Anlage an einem Fahrzeug-Bauteil dient. Auch diese Anlagefläche 42 kann fakultativ über einen radial nach außen ragenden Ringkragen 44 vergrößert sein (siehe die Beispiele in 5e und g). Auch diese Anlagefläche 42 kann bevorzugt eben und radial ausgebildet sein, jedoch gemäß 1 beispielsweise auch konisch.
Der bzw. jeder Abstützbund 26 des Trägerkerns 4 weist eine Durchgangsöffnung mit einem Innendurchmesser auf, der zur Durchführung des Schraubenschaftes 30 nur geringfügig größer als dessen Außendurchmesser ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung kann das Schraubbefestigungselement 8 in einem Bereich zwischen dem Kopf 28 und dem Schraubenschaft 30 einen zur radialen Anlage des Trägerkerns 4 im Durchmesser vergrößerten Stützbund 46 aufweisen. Im Bereich dieses Stützbundes 46 weist der Trägerkern 4 dann keinen inneren Abstützbund auf, so dass die Umfangswandung 24 über den Stützbund 46 radial abgestützt wird.
In weiterer Ausgestaltung kann das Schraubbefestigungselement 8 auf der dem Schraubenschaft 30 bzw. dem Stützbund 46 zugewandten Seite des Kopfes 28 eine Scheibe 48 nach Art einer Unterlegscheibe aufweisen. Hierbei kann die Scheibe 48 einstückig mit dem Schraubbefestigungselement 8 geformt oder als separates Einzelteil ausgebildet sein.
Der Trägerkern 4 besteht bevorzugt aus Stahl oder beispielsweise aus Aluminium. Entsprechendes gilt auch für das Schraubbefestigungselement 8 und bevorzugt auch die Metallhülse 16 und gegebenenfalls die zweite Metallhülse 20.
Abschließend wird bemerkt, dass die dargestellten Ausführungen des Schraubbefestigungselementes 8 einerseits und des Trägerkerns 4 andererseits in jeder beliebigen bzw. geeigneten Kombination miteinander kombiniert werden können. So kann insbesondere jedes mit dem Stützbund 46 versehene Schraubbefestigungselement 8 gemäß 1 und 3 beliebig mit einem der Trägerkerne 4 gemäß 1 oder 5c, d oder f kombiniert werden. Die Ausführung des Schraubbefestigungselementes 8 gemäß 4 ist insbesondere für die Ausführungen des Trägerkerns 4 gemäß 5a, b, e oder g geeignet.
Je nach Ausführung bzw. Kombination der Bestandteile 4, 8 der Trägerkern-Anordnung 2 wird eine radiale Nachgiebigkeit bei Querbelastungen erreicht, indem sich die Umfangswandung 24 im Bereich des Freiraums 22 radial elastisch verformen kann. Zudem wird auch im Bereich der kraftschlüssig zur Anlage gelangenden Anlageflächen 38 und/oder 42 eine radiale Nachgiebigkeit erreicht, und zwar insbesondere dann, wenn in diesem Bereich keine Abstützung über den Abstützbund 26 oder den Stützbund 46 erfolgt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im jeweiligen unabhängigen Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des jeweiligen unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims

Halterungselement (1) für Fahrzeug-Achsbauteile, bestehend aus einem im Bereich seiner Außenfläche (10) insbesondere zylindrischen Trägerkern (4) aus Metall und aus einem auf dem Trägerkern (4) angeordneten Dämpferelement (12) mit einer elastischen, auf der Außenfläche (10) des Trägerkerns (4) angeordneten Materialschicht (14) und einer diese umschließenden Metallhülse (16) sowie aus einem sich durch eine axiale Öffnung (6) des Trägerkerns (4) erstreckenden, bolzenförmigen Schraubbefestigungselement (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkern (4) und das Schraubbefestigungselement (8) in Anpassung aneinander derart ausgebildet sind, dass über einen überwiegenden Teil der axialen Länge des Trägerkerns (4) zwischen diesem und dem Schraubbefestigungselement (8) ein radialer, umfangsgemäßer Freiraum (22) gebildet ist.
Halterungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkern (4) als eine im Wesentlichen hohlzylindrische Hülse mit einer Umfangswandung (24) und mindestens einem zur Anlage an dem Schraubbefestigungselement (8) radial nach innen vorspringenden Abstützbund (26) ausgebildet ist.
Halterungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützbund (26) im Bereich eines von einem Kopf (28) des Schraubbefestigungselementes (8) entfernt liegenden Endes des Trägerkerns (4) angeordnet ist, wobei fakultativ am gegenüberliegenden, dem Kopf (28) des Schraubbefestigungselementes (8) zugewandten Ende des Trägerkerns (4) ein weiterer Abstützbund (26) angeordnet ist.
Halterungselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützbund (26) im etwa mittigen Bereich der axialen Länge des Trägerkerns (4) angeordnet ist.
Halterungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkern (4) auf seiner einem Kopf (28) des Schraubbefestigungselementes (8) axial zugewandten Seite eine Anlagefläche (38) aufweist, die fakultativ über einen nach außen ragenden Umfangskragen (40) vergrößert ist.
Halterungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkern (4) auf seiner von einem Kopf (28) des Schraubbefestigungselementes (8) axial abgewandten Seite eine Anlagefläche (42) aufweist, die fakultativ über einen nach außen ragenden Ringkragen (44) vergrößert ist.
Halterungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubbefestigungselement (8) aus einem Kopf (28) mit einem Kraftangriff zur Einleitung eines Drehmomentes mittels eines Schrauberwerkzeuges und aus einem Schraubenschaft (30) mit einem sich ausgehend von dem dem Kopf (28) gegenüberliegenden Schaftende (34) zumindest über eine Teillänge des Schraubenschaftes (30) erstreckenden Außengewinde (32) besteht.
Halterungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubbefestigungselement (8) zwischen dem Kopf (28) und dem Schraubenschaft (30) einen zur radialen Anlage des Trägerkerns (4) im Durchmesser vergrößerten Stützbund (46) aufweist.
Halterungselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubbefestigungselement (8) auf der dem Schraubenschaft (30) bzw. dem Stützbund (46) zugewandten Seite des Kopfes (28) eine einstückig geformte oder separate Scheibe (48) aufweist.
Halterungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferelement (12) auf der Metallhülse (16) eine weitere elastische Materialschicht (18) und eine diese umschließende weitere Metallhülse (20) aufweist.
Trägerkern-Anordnung (2) insbesondere für ein Halterungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem im Bereich seiner Außenfläche (10) insbesondere zylindrischen Trägerkern (4) aus Metall und einem sich durch eine axiale Öffnung (6) des Trägerkerns (4) erstreckenden Schraubbefestigungselement (8), gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Trägerkern-Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale mindestens eines der Ansprüche 2 bis 9.