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WO2018197138A1 - Mehrpunktlenker - Google Patents

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Publication number
WO2018197138A1
WO2018197138A1 PCT/EP2018/057697 EP2018057697W WO2018197138A1 WO 2018197138 A1 WO2018197138 A1 WO 2018197138A1 EP 2018057697 W EP2018057697 W EP 2018057697W WO 2018197138 A1 WO2018197138 A1 WO 2018197138A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
joint
joints
base body
housing
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/057697
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Ungruh
Markus Wenzel
Arnold Blanke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to KR1020197030719A priority Critical patent/KR20190141673A/ko
Priority to JP2019558472A priority patent/JP2020517515A/ja
Priority to US16/493,132 priority patent/US20200114716A1/en
Priority to CN201880027368.3A priority patent/CN110546021A/zh
Priority to EP18715581.7A priority patent/EP3615358A1/de
Publication of WO2018197138A1 publication Critical patent/WO2018197138A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60G2206/70—Materials used in suspensions
    • B60G2206/73—Rubber; Elastomers

Definitions

  • the invention relates to a multi-point link with a metallic base body, which has three or at least three Gelenkabilityausappelsch, and a plurality of joints, each sitting in one of the Gelenkabilityausappelsch used and , wherein one or at least a first of the joints, in particular a hinge housing in the associated Geenkabilityausappelung used and , An inner joint part which is movably mounted, is preferably mounted in the joint housing and extending out of this. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a multi-point link.
  • 3-point handlebars In the suspension of motor vehicles in particular three-point link (3-point link) are used.
  • 3-point handlebars e.g. the following 3-point handlebars:
  • handlebars made of single or multi-part sheet metal parts (welded versions);
  • Hybrid handlebar with single-shelled sheet metal and molded plastic stiffeners / ribs.
  • the present invention seeks to be able to avoid one or more of the aforementioned disadvantages in a multi-point link of the type mentioned.
  • one or at least a first of the joints has a joint housing inserted into the associated joint receiving recess.
  • the inner joint part is movable, in particular in the joint housing stored.
  • the inner joint part extends out of the joint housing.
  • the multipoint link further comprises an envelope made of fiber-reinforced plastic
  • a link body of the multi-point link is preferably formed by the enveloping body and the base body embedded therein.
  • the outer shape and / or the external appearance of the handlebar body is determined in particular by the outer shape and / or by the external appearance of the enveloping body, which is or is preferably produced by injection molding. Therefore, the outer shape and / or the external appearance of the handlebar body can be predetermined and / or determinable, for example, by means of an injection mold.
  • a mechanical (re) processing of the handlebar housing omitted.
  • the joint housing can be embedded in the enveloping body and thus in particular positively secured in this.
  • the enveloping body preferably serves as surface protection for the metallic base body.
  • the bring an additional surface protection accounts for the metallic body.
  • a joint housing can be formed by means of the enveloping body. Thus it can be dispensed with a separate joint housing. Instead, the joint housing is an integral or integral part of the enveloping body.
  • a connection point for a sealing bellows of the first joint is or is formed by the enveloping body.
  • a connection point comprises e.g. an annular groove provided in the enveloping body, preferably surrounding the joint housing and / or the inner joint part.
  • the link body and / or the enveloping body preferably on its outer surface, stiffening ribs, which are or are formed in particular by the enveloping body and / or by the fiber-reinforced plastic.
  • One or more electrical or electronic components and / or one or more electrical lines and / or one or more sensors are or will be advantageous.
  • one or more level sensors embedded in the envelope and / or integrated.
  • one or more cable holders are or are provided on the enveloping body, preferably injection-molded.
  • the joint receiving recess assigned to the first joint is or is formed by a hole provided in the basic body or by a depression provided in the basic body.
  • the joint housing of the first joint is or will be inserted and / or pressed into this hole or depression.
  • the hole is e.g. a through hole.
  • the inner joint part comprises a bearing region, by means of which the inner joint part is movably mounted in the joint housing.
  • the storage area is preferably spherical.
  • the first joint is or forms a ball joint or a ball and socket joint.
  • the inner joint part is or forms a ball pin, a ball piece or a ball sleeve.
  • the inner joint part associated with an inner joint part axis is advantageous.
  • the inner joint part with respect to the inner joint part axis is rotationally symmetric or substantially rotationally symmetrical.
  • the center of the bearing area is located on the inner joint part axis.
  • the inner joint part of metal, in particular of a ferrous material, such as steel.
  • the inner joint part is preferably slidably mounted in the joint housing.
  • the inner joint part preferably with its storage area, with the interposition of a bearing shell movable and / or slidably mounted in the joint housing.
  • the inner joint part preferably with its storage area, in particular slidably seated in the bearing shell.
  • the bearing shell made of plastic, in particular of a thermoplastic material.
  • the bearing shell made of polyoxymethylene (POM), polyamide (PA) or polyetheretherketone (PEEK).
  • the bearing shell is e.g. a spherical shell.
  • the joint housing preferably comprises one or at least one housing opening, through which the inner joint part extends out of the joint housing.
  • the housing opening is for example also referred to as a pin opening, in particular when the inner joint part forms a ball pin.
  • the connection point for the sealing bellows and / or the annular groove is or is provided in the region of the housing opening.
  • a joint housing axis is associated with the joint housing.
  • the joint housing is rotationally symmetrical or substantially rotationally symmetrical with respect to the joint housing axis.
  • the center of the storage area is located on the hinge housing axis.
  • the joint housing axis in particular centrally, extends through the housing opening.
  • the joint housing is preferably made of plastic or metal, in particular aluminum, magnesium or a ferrous material, such as. Stole.
  • the joint housing is or will be partially or only partially embedded in the enveloping body.
  • the joint housing in the region of the housing opening is free of the enveloping body and / or of the fiber-reinforced plastic.
  • the housing opening is preferably free of the enveloping body and / or of the fiber-reinforced plastic.
  • the inner joint part extends out of the enveloping body.
  • or is the joint housing preferably by the embedding of the joint housing in the enveloping body, positively and / or materially connected to the enveloping body and / or with the fiber-reinforced plastic.
  • the metallic base body is or preferably forms a one-part and / or one-piece and / or monolithic and / or material-homogeneous component.
  • the metallic base body consists of sheet metal.
  • the metallic base body is made of a ferrous material such as e.g. Stole.
  • the enveloping body and the metallic base body embedded in the enveloping body together in particular form the or a steering body.
  • the metallic base body is completely embedded in the enveloping body and / or in the fiber-reinforced plastic.
  • the link body is for example also referred to as a handlebar housing.
  • the enveloping body is or is produced in particular by injection molding and / or by injection molding.
  • the enveloping body is preferably an injection molded part.
  • the metallic base body and the joint housing are or are encapsulated with the fiber-reinforced plastic.
  • the metallic base body is completely encapsulated with the fiber-reinforced plastic.
  • the joint housing is or partially encapsulated with the fiber-reinforced plastic partially or only partially. In particular, the housing opening is or remains free of the fiber-reinforced plastic.
  • the joint housing or preferably by the encapsulation of the joint housing with the fiber-reinforced plastic, or form-fitting and / or materially connected to the enveloping body and / or with the fiber-reinforced plastic.
  • the fiber-reinforced plastic in particular comprises a plastic matrix with fibers embedded therein.
  • the fibers are or comprise in particular short fibers and / or long fibers.
  • Short fibers have, for example, a length of 0.1 mm to 1 mm.
  • Long fibers have, for example, a length of 1 mm to 50 mm.
  • the fibers include glass fibers and / or carbon fibers and / or aramid fibers. fibers.
  • the plastic matrix consists for example of a thermoplastic or thermosetting plastic or synthetic resin.
  • the fiber-reinforced plastic is preferably a thermoplastic mixed with short fibers and / or with long fibers.
  • the plastic matrix and / or the thermoplastic consists of one, preferably partially crystalline, polyamide (PA).
  • the encasing body and / or the fiber-reinforced plastic preferably surrounds and / or surrounds the joints or the other joints and / or the joint receiving recesses associated with the joints or the other joints.
  • the enveloping body and / or the fiber-reinforced plastic for example, is electrically insulating. This is particularly useful in the integration of electrical or electronic components and / or sensors in the enveloping body and / or in the fiber-reinforced plastic.
  • the other joints or two or at least two of the other joints or two other of the joints or at least two other of the joints, in particular each, as or rubber mounts, sleeve joints or ball and socket joints are formed.
  • the joints formed as rubber bearings each have an elastomeric bearing body and a bearing inner part, which is preferably, in particular at least partially, surrounded by the or the respective elastomeric bearing body.
  • the rubber bearings advantageously each have an outer sleeve surrounding the respective elastomeric bearing body and / or the respective bearing inner part.
  • the inner joint part of each rubber mount is connected to the or the respective outer sleeve by the or the respective elastomeric bearing body.
  • the elastomeric bearing body of each rubber bearing between the or the respective inner part and the or the respective outer sleeve is arranged.
  • the bearing inner part of each rubber bearing is associated with a bearing inner part axis.
  • the bearing inner part of each rubber bearing is rotationally symmetrical or substantially rotationally symmetrical with respect to the or the respective Lagerinnanteilachse.
  • the outer sleeve of each rubber bearing is associated with an outer sleeve axis.
  • the outer sleeve of each rubber bearing with respect to the or the respective outer sleeve axis is rotationally symmetric or substantially rotationally symmetrical.
  • the outer sleeve of each rubber bearing is cylindrical or substantially cylindrical.
  • the bearing inner part of each rubber bearing is preferably made of metal, in particular of a ferrous material, such as steel.
  • the outer sleeve of each rubber bearing is preferably made of plastic or metal, such as aluminum, magnesium or an iron material, such as steel.
  • the aforementioned developments for rubber bearings may correspond to developments of sleeve joints or ball and socket joints which are used instead of rubber bearings.
  • the multi-point handlebar is or prefers one or a three-point link (3-point handlebar).
  • the multipoint link and / or the link body and / or the metallic base body and / or the enveloping body are or are each preferably mirror-symmetrical or substantially mirror-symmetrical with respect to a link center plane.
  • the joint housing axis lies in the middle of the link.
  • the bearing inner part axes and / or the outer sleeve axes preferably run perpendicular to the middle axis of the link.
  • the outer sleeve axes coincide and / or the outer sleeve axes are e.g. on a common line.
  • the multipoint link and / or the link body and / or the metallic base body and / or the enveloping body preferably comprises, respectively, two arms, which in particular, preferably in each case, merge into one another in a transition area, in which the first joint and / or the Gelenk techniqueaus originallyung assigned to the first joint is or will be provided.
  • the other joints and / or the rubber bearings and / or the joint receiving recesses associated with the other joints and / or the rubber bearings are or are preferably provided.
  • the Gelenkabilityaus traditions associated with the other joints and / or the rubber bearings are or are each formed by one or more, for example two, provided on the body ring body, in which or in which preferably the respective other joint and / or the respective rubber mount is seated.
  • the or more of the annular bodies are each formed or composed of two half-rings, which are offset from each other in particular with respect to a straight line passing through the centers of the half-rings.
  • the annular bodies of the respective Gelenkageausappellang be offset from each other, for example, with respect to a line extending through the centers of the annular body straight lines.
  • each rubber bearing in particular with its outer sleeve and / or with its elastomeric bearing body, is inserted and / or pressed into the respective and / or associated Gelenk techniqueausEnglishung. It is advantageous or is each rubber bearing, in particular with its elastomeric bearing body or with its outer sleeve, integrally connected to the enveloping body.
  • the multi-point link is or is preferably provided for a suspension of a vehicle, which is in particular a motor vehicle, such as a passenger car (PKW).
  • the multi-point link is or is installed in the or a suspension of or a vehicle.
  • the inner joint part of the first joint is or is connected to a wheel carrier or stub axle of the or of a vehicle.
  • the multipoint link and / or the link body is or is connected by means of the other joints and / or by means of the rubber mount with a vehicle body and / or with a subframe and / or with a subframe or a vehicle.
  • the bearing inner parts of the rubber mount are or are connected to the or a vehicle body and / or with the or a subframe and / or with the or a subframe of the o- of a vehicle.
  • the invention further relates, in particular, to a method for producing the multipoint link described above, wherein
  • the first joint is produced
  • the metallic base body is produced and provided with the joint receiving recesses
  • the first joint with its joint housing is inserted into the associated or its associated joint receiving recess and / or into one of the joint receiving recesses
  • the base body and the joint housing of the first joint are encapsulated with the or a fiber-reinforced plastic, so that the enveloping body embedding the metallic base body and the joint housing of the first joint is formed from the fiber-reinforced plastic,
  • the other joints are respectively inserted into the associated or their associated joint receiving recess and / or into another of the joint receiving recesses.
  • the method can be developed in accordance with all embodiments described in connection with the multipoint link. Furthermore, the multi-point link can be developed according to all embodiments explained in connection with the method. For example, the primary joint manufacturing step and the secondary joint manufacturing step may be combined into a joint manufacturing step in which the joints are made.
  • the encapsulation in particular in the embedding step, is preferably carried out by one or by injection molding.
  • the encapsulation preferably takes place in an injection molding tool, in particular in the embedding step.
  • the other joints are pressed into the associated or their associated Gelenkageausappelisme and / or in the other Gelenkageausappel12.
  • the secondary joint insertion step occurs before the embedding step and / or the embedding step follows the secondary joint insertion step.
  • the other joints are preferably encapsulated together with the main body and the joint housing of the first joint with the fiber-reinforced plastic.
  • the secondary joint insertion step takes place after the embedding step and / or the embedding step takes place before the secondary joint insertion step.
  • the first joint forms the or a ball joint.
  • the other joints form rubber mounts or rubber mounts.
  • the other joints each form a rubber mount or one of the rubber bearings.
  • the other joints may be formed as sleeve joints or ball and socket joints.
  • the invention relates to a method for producing the multipoint link described above, wherein
  • the metallic base body is produced and provided with the joint receiving recesses,
  • the inner joint part of the first joint is placed in one of the joint receiving recesses,
  • the other joints are each used in another of the Gelenkabilityausappelisme.
  • FIG. 1 is a perspective view of a three-point link according to a first embodiment, which has a ball joint and two rubber bearing bearing handlebar body,
  • FIG. 2 is a perspective view of a metallic base body according to the first embodiment with three Gelenkabilityausappel12.
  • Fig. 4 is a perspective view of a three-point link according to a second
  • Embodiment comprising a handlebar body supporting a ball joint and two rubber bearings
  • FIG. 5 is a perspective view of a metallic base body according to the second embodiment with three Gelenkabilityausappelgeber,
  • Fig. 6 shows the view of FIG. 5, wherein in one of the GelenkabilityausEnglishungen the ball joint is inserted and
  • Fig. 7 is the view of FIG. 6, wherein in the other Gelenkabilityausappelgeber each one of the rubber bearing is used.
  • Fig. 1 is a perspective view of a three-point link 1 according to a first embodiment can be seen, which has a link body 2, which carries a ball joint 3 and two rubber bearings 4 and 5.
  • the link body 2 comprises a base body 6 made of sheet metal, which can be seen in a perspective view from FIG. 2 is embedded in an existing of fiber reinforced plastic envelope body 7, which determines the appearance of the handlebar body 2.
  • the main body 6 has two main body arms 8 and 9, which merge into one another in a basic body transition region 10. Furthermore, the base body 6 has three joint receiving recesses 11, 12 and 13, wherein the joint receiving recess 11 is provided in the form of a through hole in the main body transition region 10.
  • the GelenkabilityausEnglishept 12 and 13 are provided at the base body transition region 10 facing away from free ends of the main body arms 8 and 9 and each formed by a ring body 14 and 15, wherein each ring body of two half-rings 16 and 17 is composed, with respect to a passing through their centers Straight lines 18 are offset from each other.
  • the main body 6 is mirror-symmetrical with respect to a link center plane 32 running through the center M of the joint receiving recess 11 and perpendicular to the straight line 18 and is only indicated schematically.
  • the ball joint 3 is inserted into the Gelenkabilityausappelung 11 of the base body 6, which is apparent from Fig. 3, which shows a perspective view of the base body 6 with inserted into the Gelenkabilityausappelung 11 ball joint 3. Furthermore, it can be seen from FIG. 3 that the ball joint 3 has a joint housing 19 and a ball stud 20.
  • the ball stud 20 is movably mounted in the joint housing 19 and extends out of this.
  • the joint housing 19 is pressed into the GelenkabilityausEnglishung 11, so that the ball joint 3 is connected with its joint housing 19 frictionally connected to the base body 6.
  • the assembly 21 thus formed is placed in an injection mold and molded with the fiber-reinforced plastic, which forms the enveloping body 7 after its hardening or curing.
  • the rubber bearings 4 and 5 are inserted into the GelenkfactausEnglishept 12 and 13, wherein the rubber bearings each have a bearing inner part 22, a bearing inner part 22 surrounding outer sleeve 23 and disposed between the bearing inner part 22 and the outer sleeve 23 elastomeric bearing body 24, by means of which the bearing inner part 22 is connected to the outer sleeve 23.
  • the rubber bearings 4 and 5 are in each case pressed with their outer sleeve 23 in the respective Gelenkfactausappelung 12 and 13 respectively.
  • a sealing bellows 25 is mounted on the ball joint 3.
  • the link body 2 has two link body arms 26 and 27, which merge into each other in a handlebar body transition region 28 in which the ball joint 3 is seated.
  • the joint housing 19 of the ball joint 3 is embedded in the enveloping body 7 and thus secured in a form-fitting manner in this.
  • the rubber bearings 4 and 5 are provided, wherein the Gelenêt- taking recesses 12 and 13 are surrounded by the enveloping body 7.
  • the link body 2 has stiffening ribs 29 formed by the enveloping body 7.
  • the link body 2 is mirror-symmetrical with respect to the link center plane 32.
  • FIG. 4 is a perspective view of a three-point link 1 according to a second embodiment can be seen, wherein identical or similar features to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.
  • the three-point link 1 according to the second embodiment has a link body 2, which carries a ball joint 3 and two rubber bearings 4 and 5.
  • the link body 2 comprises a base body 6 made of sheet metal which can be seen in a perspective view from FIG. 5 and which is embedded in an enveloping body 7 made of fiber-reinforced plastic, which determines the external appearance of the link body 2.
  • the main body 6 has two main body arms 8 and 9, which merge into one another in a basic body transition region 10. Furthermore, the main body 6 has three Gelenkabilityausappelsch 11, 12 and 13, wherein the GelenkabilityausEnglishung 11 is provided in the form of a through hole in the main body transition region 10.
  • the Gelenkabilityausappel12. 12 and 13 are provided at the base body transition region 10 facing away from the free ends of the main body arms 8 and 9 and each formed by two annular body 30 and 31, which offset with respect to a line extending through their centers 18 to each other are.
  • the base body 6 is mirror-symmetrical with respect to a through the center M of the Gelenkabilityausappelung 11 and perpendicular to the straight line 18 extending link center plane 32, which is indicated only schematically.
  • the ball joint 3 is inserted into the GelenkabilityausEnglishung 11 of the base body 6, which is apparent from Fig. 6, which shows a perspective view of the base body 6 with inserted into the Gelenkabilityaus Principleung 11 ball joint 3. Furthermore, it can be seen from FIG. 6 that the ball joint 3 has a joint housing 19 and a ball stud 20.
  • the ball stud 20 is movably mounted in the joint housing 19 and extends out of this. Furthermore, the joint housing 19 is pressed into the GelenkabilityausEnglishung 11, so that the ball joint 3 is connected with its joint housing 19 frictionally connected to the base body 6.
  • the rubber bearings 4 and 5 each have a bearing inner part 22, a bearing inner part 22 surrounding outer sleeve 23 and disposed between the bearing inner part 22 and the outer sleeve 23 elastomeric bearing body 24, by means of which the bearing inner part 22 is connected to the outer sleeve 23.
  • the rubber bearings 4 and 5 are each with their outer sleeve 23 in the respective Gelenkabilityausappelung
  • the thus formed assembly 32 is inserted into an injection mold and molded with the fiber-reinforced plastic, which forms the enveloping body 7 after its hardening or curing.
  • a sealing bellows 25 is mounted on the ball joint 3.
  • the link body 2 has two link body arms 26 and 27, which merge into each other in a handlebar body transition area 28, in which the ball joint 3 is seated.
  • the joint housing 19 of the ball joint 3 is embedded in the enveloping body 7 and thus secured in a form-fitting manner in this.
  • the rubber bearings 4 and 5 are provided, wherein the Gelenêt- taking recesses 12 and 13 are surrounded by the enveloping body 7.
  • the outer sleeves 23 of the rubber bearings are integrally connected to the enveloping body 7.
  • the link body 2 has stiffening ribs 29 formed by the enveloping body 7.
  • the link body 2 is mirror-symmetrical with respect to the link center plane 32.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Mehrpunktlenker mit einem metallischen Grundkörper (6), der drei oder wenigstens drei Gelenkaufnahmeausnehmungen (11, 12, 13) aufweist, mehreren Gelenken (3, 4, 5), die jeweils in einer der Gelenkaufnahmeausnehmungen (11, 12, 13) sitzen, wobei ein oder wenigstens ein erstes der Gelenke (3) ein in die zugehörige Gelenkaufnahmeausnehmung (11) eingesetztes Gelenkgehäuse (19) und ein Gelenkinnenteil (20) aufweist, welches beweglich in dem Gelenkgehäuse (19) gelagert ist und sich aus diesem heraus erstreckt, und einem aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Hüllkörper (7), in den der metallische Grundkörper (6) und das Gelenkgehäuse (19) des ersten Gelenks (3) eingebettet sind.

Description

Mehrpunktlenker
Die Erfindung betrifft einen Mehrpunktlenker mit einem metallischen Grundkörper, der drei oder wenigstens drei Gelenkaufnahmeausnehmungen aufweist, und mehreren Gelenken, die jeweils in einer der Gelenkaufnahmeausnehmungen sitzen, wobei ein oder wenigstens ein erstes der Gelenke, insbesondere ein in die zugehörige Ge- lenkaufnahmeausnehmung eingesetztes Gelenkgehäuse und, ein Gelenkinnenteil aufweist, welches beweglich gelagert ist, vorzugsweise in dem Gelenkgehäuse gelagert ist und sich aus diesem heraus erstreckt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mehrpunktlenkers.
In der Radaufhängung von Kraftfahrzeugen werden insbesondere Dreipunktlenker (3-Punkt-Lenker) eingesetzt. Bekannt in Serienanwendungen sind z.B. die nachfolgend aufgeführten 3-Punkt-Lenker:
a) Lenker mit Gehäusen aus Gusseisen, Stahl oder Aluminium (Herstellverfahren: gießen oder schmieden);
b) Lenker aus ein- oder mehrteiligen Blechteilen (Schweiß-Ausführungen);
c) Hybrid-Lenker mit einschaligem Blech und angespritzten Versteifungen/Rippen aus Kunststoff.
Als aufwändig und somit als nachteilig bei der Herstellung solcher 3-Punkt-Lenker werden insbesondere die folgenden Arbeitsschritte angesehen:
- das mechanische Bearbeiten des Lenkergehäuses;
- das Ausbilden von Schweißverbindungen;
- das Versehen des Lenkergehäuses mit einem Oberflächenschutz.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Mehrpunktlenker der eingangs genannten Art, einen oder mehrere der vorgenannten Nachteile vermeiden zu können.
Die Aufgabe wird durch einen Mehrpunktlenker nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 12 oder 16 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des Mehr- punktlenkers und des Verfahrens sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
Der eingangs genannte Mehrpunktlenker mit einem metallischen Grundkörper, der drei oder wenigstens drei Gelenkaufnahmeausnehmungen aufweist, und mehreren Gelenken, die jeweils in einer der Gelenkaufnahmeausnehmungen sitzen, wobei ein oder wenigstens ein erstes der Gelenke ein Gelenkinnenteil aufweist. Insbesondere weist ein oder wenigstens ein erstes der Gelenke ein in die zugehörige Gelenkauf- nahmeausnehmung eingesetztes Gelenkgehäuse auf. Das Gelenkinnenteil ist beweglich, insbesondere in dem Gelenkgehäuse, gelagert. Vorzugsweise erstreckt sich das Gelenkinnenteil aus dem Gelenkgehäuse heraus. Insbesondere umfasst der Mehrpunktlenker ferner einen aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Hüllkörper,
- in den der metallische Grundkörper und das Gelenkgehäuse des ersten Gelenks eingebettet sind
oder
- in den der metallische Grundkörper eingebettet ist, wobei mittels des Hüllkörpers zugleich ein integriertes Gelenkgehäuse gebildet ist.
Ein Lenkerkörper des Mehrpunktlenkers ist bevorzugt durch den Hüllkörper und den darin eingebetteten Grundkörper gebildet. Die äußere Gestalt und/oder das äußere Erscheinungsbild des Lenkerkörpers ist insbesondere durch die äußere Gestalt und/oder durch das äußere Erscheinungsbild des Hüllkörpers bestimmt, der vorzugsweise im Spritzgussverfahren hergestellt ist oder wird. Daher ist die äußere Gestalt und/oder das äußere Erscheinungsbild des Lenkerkörpers z.B. durch eine Spritzgussform vorgebbar und/oder bestimmbar. Somit kann insbesondere eine mechanische (Nach-)Bearbeitung des Lenkergehäuses entfallen. Ferner kann das Gelenkgehäuse in den Hüllkörper eingebettet und dadurch insbesondere formschlüssig in diesem gesichert sein. Somit kann z.B. auf eine Schweißverbindung zwischen dem Gelenkgehäuse und dem metallischen Grundkörper zum Befestigen des Gelenkgehäuses an dem Grundkörper verzichtet werden. Auch dient der Hüllkörper bevorzugt als Oberflächenschutz für den metallischen Grundkörper. Somit kann z.B. das Auf- bringen eines zusätzlichen Oberflächenschutzes auf den metallischen Grundkörper entfallen.
Alternativ kann mittels des Hüllkörpers ein Gelenkgehäuse gebildet sein. Somit kann auf ein separates Gelenkgehäuse verzichtet werden. Stattdessen ist das Gelenkgehäuse ein integraler oder einstückiger Bestandteil des Hüllkörpers.
Ferner besteht die Möglichkeit der Funktionsintegration. Beispielsweise ist oder wird durch den Hüllkörper eine Anschlussstelle für einen Dichtungsbalg des ersten Gelenks gebildet. Eine solche Anschlussstelle umfasst z.B. eine in dem Hüllkörper vorgesehene, vorzugsweise das Gelenkgehäuse und/oder das Gelenkinnenteil umringende, Ringnut. Bevorzugt weist der Lenkerkörper und/oder der Hüllkörper, vorzugsweise an seiner Außenfläche, Versteifungsrippen auf, die insbesondere durch den Hüllkörper und/oder durch den faserverstärkten Kunststoff gebildet sind oder werden. Vorteilhaft sind oder werden, insbesondere bei der Herstellung des Hüllkörpers, ein oder mehrere elektrische oder elektronische Bauelemente und/oder eine oder mehrere elektrische Leitungen und/oder ein oder mehrere Sensoren, wie z.B. ein oder mehrere Höhenstandsensoren, in den Hüllkörper eingebettet und/oder integriert. Bevorzugt sind oder werden, insbesondere bei der Herstellung des Hüllkörpers, ein oder mehrere Kabelhalter an den Hüllkörper vorgesehen, vorzugsweise angespritzt.
Gemäß einer Weiterbildung ist oder wird die dem ersten Gelenk zugeordnete Ge- lenkaufnahmeausnehmung durch ein in dem Grundkörper vorgesehenes Loch oder durch eine in dem Grundkörper vorgesehene Vertiefung gebildet. Insbesondere ist oder wird das Gelenkgehäuse des ersten Gelenks in dieses Loch oder in diese Vertiefung eingesetzt und/oder eingepresst. Das Loch ist z.B. ein Durchgangsloch.
Gemäß einer Ausgestaltung umfasst das Gelenkinnenteil einen Lagerbereich, mittels welchem das Gelenkinnenteil beweglich in dem Gelenkgehäuse gelagert ist. Der Lagerbereich ist vorzugsweise kugelförmig. Bevorzugt ist oder bildet das erste Gelenk ein Kugelgelenk oder ein Kugelhülsengelenk. Beispielsweise ist oder bildet das Gelenkinnenteil einen Kugelzapfen, ein Kugelstück oder eine Kugelhülse. Vorteilhaft ist dem Gelenkinnenteil eine Gelenkinnenteilachse zugeordnet. Bevorzugt ist das Gelenkinnenteil bezüglich der Gelenkinnenteilachse rotationssymmetrisch oder im Wesentlichen rotationssymmetrisch. Vorteilhaft liegt der Mittelpunkt des Lagerbereichs auf der Gelenkinnenteilachse. Vorzugsweise besteht das Gelenkinnenteil aus Metall, insbesondere aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl.
Das Gelenkinnenteil ist bevorzugt gleitbeweglich in dem Gelenkgehäuse gelagert. Gemäß einer Weiterbildung ist das Gelenkinnenteil, vorzugsweise mit seinem Lagerbereich, unter Zwischenschaltung einer Lagerschale beweglich und/oder gleitbeweglich in dem Gelenkgehäuse gelagert. Vorteilhaft sitzt das Gelenkinnenteil, vorzugsweise mit seinem Lagerbereich, insbesondere gleitfähig, in der Lagerschale. Bevorzugt besteht die Lagerschale aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff. Beispielsweise besteht die Lagerschale aus Polyoxymethylen (POM), aus Polyamid (PA) oder aus Polyetheretherketon (PEEK). Die Lagerschale ist z.B. eine Kugelschale.
Das Gelenkgehäuse umfasst bevorzugt eine oder wenigstens eine Gehäuseöffnung, durch welche hindurch sich das Gelenkinnenteil aus dem Gelenkgehäuse heraus erstreckt. Die Gehäuseöffnung wird beispielsweise auch als Zapfenöffnung bezeichnet, insbesondere wenn das Gelenkinnenteil einen Kugelzapfen bildet. Bevorzugt ist oder wird die Anschlussstelle für den Dichtungsbalg und/oder die Ringnut im Bereich der Gehäuseöffnung vorgesehen. Vorteilhaft ist dem Gelenkgehäuse eine Gelenkgehäuseachse zugeordnet. Bevorzugt ist das Gelenkgehäuse bezüglich der Gelenkgehäuseachse rotationssymmetrisch oder im Wesentlichen rotationssymmetrisch. Vorzugsweise liegt der Mittelpunkt des Lagerbereichs auf der Gelenkgehäuseachse. Vorteilhaft erstreckt sich die Gelenkgehäuseachse, insbesondere mittig, durch die Gehäuseöffnung hindurch. Das Gelenkgehäuse besteht bevorzugt aus Kunststoff oder Metall, insbesondere aus Aluminium, aus Magnesium oder aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl.
Vorteilhaft ist oder wird das Gelenkgehäuse teilweise oder lediglich teilweise in den Hüllkörper eingebettet. Insbesondere ist das Gelenkgehäuse im Bereich der Gehäuseöffnung frei von dem Hüllkörper und/oder von dem faserverstärkten Kunststoff. Bevorzugt ist die Gehäuseöffnung frei von dem Hüllkörper und/oder von dem faserverstärkten Kunststoff. Vorteilhaft erstreckt sich das Gelenkinnenteil aus dem Hüllkörper heraus. Insbesondere ist oder wird das Gelenkgehäuse, vorzugsweise durch das Einbetten des Gelenkgehäuses in den Hüllkörper, formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Hüllkörper und/oder mit dem faserverstärkten Kunststoff verbunden.
Der metallische Grundkörper ist oder bildet bevorzugt ein einteiliges und/oder einstückiges und/oder monolithisches und/oder materialhomogenes Bauteil. Vorzugsweise besteht der metallische Grundkörper aus Blech. Beispielsweise besteht der metallische Grundkörper aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl. Der Hüllkörper und der in den Hüllkörper eingebettete metallische Grundkörper bilden zusammen insbesondere den oder einen Lenkerkörper. Bevorzugt ist der metallische Grundkörper vollständig in den Hüllkörper und/oder in den faserverstärkten Kunststoff eingebettet. Der Lenkerkörper wird beispielsweise auch als Lenkergehäuse bezeichnet.
Der Hüllkörper ist oder wird insbesondere durch Spritzguss und/oder im Spritzgussverfahren hergestellt. Bevorzugt handelt es sich bei dem Hüllkörper um ein Spritzgussteil. Beispielsweise sind oder werden der metallische Grundkörper und das Gelenkgehäuse mit dem faserverstärkten Kunststoff umspritzt. Bevorzugt ist oder wird der metallische Grundkörper vollständig mit dem faserverstärkten Kunststoff umspritzt. Vorteilhaft ist oder wird das Gelenkgehäuse teilweise oder lediglich teilweise mit dem faserverstärkten Kunststoff umspritzt. Insbesondere ist oder bleibt die Gehäuseöffnung frei von dem faserverstärkten Kunststoff. Bevorzugt ist oder wird das Gelenkgehäuse, vorzugsweise durch das Umspritzen des Gelenkgehäuses mit dem faserverstärkten Kunststoff, formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Hüllkörper und/oder mit dem faserverstärkten Kunststoff verbunden.
Der faserverstärkte Kunststoff umfasst insbesondere eine Kunststoffmatrix mit darin eingebetteten Fasern. Die Fasern sind oder umfassen insbesondere Kurzfasern und/oder Langfasern. Kurzfasern weisen z.B. eine Länge von 0,1 mm bis 1 mm auf. Langfasern weisen z.B. eine Länge von 1 mm bis 50 mm auf. Vorzugsweise sind o- der umfassen die Fasern Glasfasern und/oder Kohlenstofffasern und/oder Aramidfa- sern. Die Kunststoff matrix besteht z.B. aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff oder Kunstharz. Bevorzugt ist der faserverstärkte Kunststoff ein mit Kurzfasern und/oder mit Langfasern versetzter Thermoplast. Insbesondere besteht die Kunststoffmatrix und/oder der Thermoplast aus einem, vorzugsweise teilkristallinen, Polyamid (PA). Bevorzugt umringt und/oder umgibt und/oder umschließt der Hüllkörper und/oder der faserverstärkte Kunststoff die Gelenke oder die anderen Gelenke und/oder die den Gelenken oder den anderen Gelenken zugeordneten Ge- lenkaufnahmeausnehmungen. Ferner ist der Hüllkörper und/oder der faserverstärkte Kunststoff z.B. elektrisch isolierend. Dies ist insbesondere bei der Integration von elektrischen oder elektronischen Bauelementen und/oder von Sensoren in den Hüllkörper und/oder in den faserverstärkten Kunststoff sinnvoll.
Gemäß einer Ausgestaltung sind oder werden die anderen Gelenke oder zwei oder wenigstens zwei der anderen Gelenke oder zwei andere der Gelenke oder wenigstens zwei andere der Gelenke, insbesondere jeweils, als Gummilager, Hülsengelenke oder Kugelhülsengelenke ausgebildet. Vorzugsweise weisen die als Gummilager ausgebildeten Gelenkte jeweils einen elastomeren Lagerkörper und ein Lagerinnenteil auf, welches bevorzugt, insbesondere zumindest teilweise, von dem oder dem jeweiligen elastomeren Lagerkörper umgeben ist. Vorteilhaft weisen die Gummilager jeweils eine den oder den jeweiligen elastomeren Lagerkörper und/oder das oder das jeweilige Lagerinnenteil umringende Außenhülse auf. Insbesondere ist das Gelenkinnenteil jedes Gummilagers mit der oder der jeweiligen Außenhülse durch den oder den jeweiligen elastomeren Lagerkörper verbunden. Vorteilhaft ist der elastomere Lagerkörper jedes Gummilagers zwischen dem oder dem jeweiligen Innenteil und der oder der jeweiligen Außenhülse angeordnet. Bevorzugt ist dem Lagerinnenteil jedes Gummilagers eine Lagerinnenteilachse zugeordnet. Insbesondere ist das Lagerinnenteil jedes Gummilagers bezüglich der oder der jeweiligen Lagerinnanteilachse rotationssymmetrisch oder im Wesentlichen rotationssymmetrisch. Bevorzugt ist der Außenhülse jedes Gummilagers eine Außenhülsenachse zugeordnet. Insbesondere ist die Außenhülse jedes Gummilagers bezüglich der oder der jeweiligen Außenhülsenachse rotationssymmetrisch oder im Wesentlichen rotationssymmetrisch. Beispielsweise ist die Außenhülse jedes Gummilagers zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch. Das Lagerinnenteil jedes Gummilagers besteht bevorzugt aus Metall, insbesondere aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl. Die Außenhülse jedes Gummilagers besteht vorzugsweise aus Kunststoff oder aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, aus Magnesium oder aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl. Bevorzugt umringt und/oder umgibt und/oder umschließt der Hüllkörper und/oder der faserverstärkte Kunststoff die Gummilager und/oder die den Gummilagern zugeordneten Gelenkaufnahmeausnehmungen. Alternativ können die vorstehend genannten Weiterbildungen für Gummilager Weiterbildungen von Hülsengelenken oder Kugelhülsengelenken entsprechen, die anstelle von Gummilagern eingesetzt werden.
Der Mehrpunktlenker ist oder bildet bevorzugt ein oder einen Dreipunktlenker (3- Punkt-Lenker). Insbesondere ist oder sind der Mehrpunktlenker und/oder der Lenkerkörper und/oder der metallische Grundkörper und/oder der Hüllkörper, vorzugsweise jeweils, bezüglich einer Lenkermittelebene spiegelsymmetrisch oder im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet. Vorteilhaft liegt die Gelenkgehäuseachse in der Lenkermittelebene. Bevorzugt verlaufen die Lagerinnenteilachsen und/oder die Außenhülsenachsen senkrecht zur Lenkermittelebene. Beispielsweise fallen die Außenhülsenachsen zusammen und/oder die Außenhülsenachsen liegen z.B. auf einer gemeinsamen Geraden.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst oder umfassen der Mehrpunktlenker und/oder der Lenkerkörper und/oder der metallische Grundkörper und/oder der Hüllkörper, vorzugsweise jeweils, zwei Arme, die insbesondere, vorzugsweise jeweils, in einem Übergangsbereich ineinander übergehen, in dem bevorzugt das erste Gelenk und/oder die dem ersten Gelenk zugeordnete Gelenkaufnahmeausnehmung vorgesehen ist oder wird. An den dem oder dem jeweiligen Übergangsbereich abgewandten freien Enden der Arme sind oder werden bevorzugt die anderen Gelenke und/oder die Gummilager und/oder die den anderen Gelenken und/oder den Gummilagern zugeordneten Gelenkaufnahmeausnehmungen vorgesehen.
Gemäß einer Ausgestaltung sind oder werden die den anderen Gelenken und/oder den Gummilagern zugeordneten Gelenkaufnahmeausnehmungen jeweils durch einen oder mehrere, beispielsweise zwei, an dem Grundkörper vorgesehene Ringkörper gebildet, in dem oder in denen vorzugsweise das jeweilige andere Gelenk und/oder das jeweilige Gummilager sitzt. Beispielsweise sind oder werden die oder mehrere der Ringkörper jeweils aus zwei Halbringen gebildet oder zusammengesetzt, die insbesondere bezüglich einer durch die Mittelpunkte der Halbringe verlaufenden Geraden zueinander versetzt sind. Ergänzend oder alternativ sind oder werden die Ringkörper der jeweiligen Gelenkaufnahmeausnehmung z.B. bezüglich einer durch die Mittelpunkte der Ringkörper verlaufenden Geraden zueinander versetzt.
Bevorzugt ist oder wird jedes Gummilager, insbesondere mit seiner Außenhülse und/oder mit seinem elastomeren Lagerkörper, in die jeweilige und/oder zugehörige Gelenkaufnahmeausnehmung eingesetzt und/oder eingepresst. Vorteilhaft ist oder wird jedes Gummilager, insbesondere mit seinem elastomeren Lagerkörper oder mit seiner Außenhülse, stoffschlüssig mit dem Hüllkörper verbunden.
Der Mehrpunktlenker ist oder wird bevorzugt für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs vorgesehen, welches insbesondere ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen (PKW) ist. Vorteilhaft ist oder wird der Mehrpunktlenker in die oder eine Radaufhängung des oder eines Fahrzeugs eingebaut. Bevorzugt ist oder wird das Gelenkinnenteil des ersten Gelenks mit einem Radträger oder Achsschenkel des oder eines Fahrzeugs verbunden. Vorteilhaft ist oder wird der Mehrpunktlenker und/oder der Lenkerkörper mittels der anderen Gelenke und/oder mittels der Gummilager mit einem Fahrzeugaufbau und/oder mit einem Hilfsrahmen und/oder mit einem Fahrschemel des oder eines Fahrzeugs verbunden. Insbesondere sind oder werden die Lagerinnenteile der Gummilager mit dem oder einem Fahrzeugaufbau und/oder mit dem oder einem Hilfsrahmen und/oder mit dem oder einem Fahrschemel des o- der eines Fahrzeugs verbunden.
Die Erfindung betrifft insbesondere ferner ein Verfahren zur Herstellung des zuvor beschriebenen Mehrpunktlenkers, wobei
- in einem primären Gelenkherstellungsschritt das ersten Gelenk hergestellt wird,
- in einem sekundären Gelenkherstellungsschritt die anderen Gelenke hergestellt werden,
- in einem Grundkörperherstellungsschritt der metallische Grundkörper hergestellt und mit den Gelenkaufnahmeausnehmungen versehen wird, - in einem dem primären Gelenkherstellungsschritt und dem Grundkörperherstel- lungsschritt nachfolgenden primären Gelenkeinsetzschritt das erste Gelenk mit seinem Gelenkgehäuse in die zugehörige oder ihre zugehörige Gelenkaufnahmeaus- nehmung und/oder in eine der Gelenkaufnahmeausnehmungen eingesetzt wird,
- in einem dem primären Gelenkeinsetzschritt nachfolgenden Einbettungsschritt der Grundkörper und das Gelenkgehäuse des ersten Gelenks mit dem oder einem faserverstärkten Kunststoff umspritzt werden, sodass aus dem faserverstärkten Kunststoff der den metallischen Grundkörper und das Gelenkgehäuse des ersten Gelenks einbettende Hüllkörper gebildet wird,
- in einem dem sekundären Gelenkherstellungsschritt und dem Grundkörperherstel- lungsschritt nachfolgenden sekundären Gelenkeinsetzschritt die anderen Gelenke jeweils in die zugehörige oder ihre zugehörige Gelenkaufnahmeausnehmung und/oder in eine andere der Gelenkaufnahmeausnehmungen eingesetzt werden.
Das Verfahren kann gemäß allen im Zusammenhang mit dem Mehrpunktlenker beschrieben Ausgestaltungen weitergebildet werden. Ferner kann der Mehrpunktlenker gemäß allen im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein. Beispielsweise können der primäre Gelenkherstellungsschritt und der sekundäre Gelenkherstellungsschritt zu einem Gelenkherstellungsschritt zusam- mengefasst werden, in dem die Gelenke hergestellt werden.
Das Umspritzen, insbesondere im Einbettungsschritt, erfolgt vorzugsweise durch ein oder im Spritzgussverfahren. Bevorzugt erfolgt das Umspritzen, insbesondere im Einbettungsschritt, in einem Spritzgusswerkzeug. Vorteilhaft werden, insbesondere im sekundären Gelenkeinsetzschritt, die anderen Gelenke in die zugehörigen oder ihre zugehörigen Gelenkaufnahmeausnehmungen und/oder in die anderen Gelenkaufnahmeausnehmungen eingepresst.
Gemäß einer ersten Alternative erfolgt der sekundäre Gelenkeinsetzschritt vor dem Einbettungsschritt und/oder der Einbettungsschritt folgt dem sekundären Gelenkeinsetzschritt nach. Somit werden bevorzugt, insbesondere im Einbettungsschritt, die anderen Gelenke zusammen mit dem Grundkörper und dem Gelenkgehäuse des ersten Gelenks mit dem faserverstärkten Kunststoff umspritzt. Gemäß einer zweiten Alternative erfolgt der sekundäre Gelenkeinsetzschritt nach dem Einbettungsschritt und/oder der Einbettungsschritt erfolgt vor dem sekundären Gelenkeinsetzschritt.
Bevorzugt bildet das erste Gelenk das oder ein Kugelgelenk. Vorzugsweise bilden die anderen Gelenke Gummilager oder die Gummilager. Beispielsweise bilden die anderen Gelenke jeweils ein Gummilager oder eines der Gummilager. Alternativ können die anderen Gelenke als Hülsengelenke oder Kugelhülsengelenke ausgebildet sein.
Alternativ betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des zuvor beschriebenen Mehrpunktlenkers, wobei
- in einem primären Gelenkherstellungsschritt das Gelenkinnenteil des ersten Gelenks hergestellt wird,
- in einem sekundären Gelenkherstellungsschritt die anderen Gelenke hergestellt werden,
- in einem Grundkörperherstellungsschritt der metallische Grundkörper hergestellt und mit den Gelenkaufnahmeausnehmungen versehen wird,
- in einem dem primären Gelenkherstellungsschritt und dem Grundkörperherstellungsschritt nachfolgenden primären Gelenkeinsetzschritt das Gelenkinnenteil des ersten Gelenks in eine der Gelenkaufnahmeausnehmungen angeordnet wird,
- in einem dem primären Gelenkeinsetzschritt nachfolgenden Einbettungsschritt der Grundkörper und das Gelenkinnenteil des ersten Gelenks mit faserverstärktem Kunststoff umspritzt werden, sodass aus dem faserverstärkten Kunststoff der den metallischen Grundkörper einbettende und ein Gelenkgehäuse für das Gelenkinnenteil des ersten Gelenks bildende Hüllkörper gebildet wird.
Dieses Verfahren kann gemäß allen im Zusammenhang mit den vorangegangenen erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.
Vorzugsweise werden in einem dem sekundären Gelenkherstellungsschritt und dem Grundkörperherstellungsschritt nachfolgenden sekundären Gelenkeinsetzschritt die anderen Gelenke jeweils in eine andere der Gelenkaufnahmeausnehmungen eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Dreipunktlenkers gemäß einer ersten Ausführungsform, der einen ein Kugelgelenk und zwei Gummilager tragenden Lenkerkörper aufweist,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines metallischen Grundkörpers gemäß der ersten Ausführungsform mit drei Gelenkaufnahmeausnehmungen,
Fig. 3 die Ansicht nach Fig. 2, wobei in eine der Gelenkaufnahmeausnehmungen das Kugelgelenk eingesetzt ist,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Dreipunktlenkers gemäß einer zweiten
Ausführungsform, der einen ein Kugelgelenk und zwei Gummilager tragenden Lenkerkörper aufweist,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines metallischen Grundkörpers gemäß der zweiten Ausführungsform mit drei Gelenkaufnahmeausnehmungen,
Fig. 6 die Ansicht nach Fig. 5, wobei in eine der Gelenkaufnahmeausnehmungen das Kugelgelenk eingesetzt ist und
Fig. 7 die Ansicht nach Fig. 6, wobei in die anderen Gelenkaufnahmeausnehmungen jeweils eines der Gummilager eingesetzt ist.
Aus Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Dreipunktlenkers 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ersichtlich, der einen Lenkerkörper 2 aufweist, der ein Kugelgelenk 3 und zwei Gummilager 4 und 5 trägt. Der Lenkerkörper 2 umfasst einen aus Fig. 2 in perspektivischer Darstellung ersichtlichen Grundkörper 6 aus Blech, der in einen aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Hüllkörper 7 eingebettet ist, der das äußere Erscheinungsbild des Lenkerkörpers 2 bestimmt.
Der Grundkörper 6 weist zwei Grundkörperarme 8 und 9 auf, die in einem Grundkör- perübergangsbereich 10 ineinander übergehen. Ferner weist der Grundkörper 6 drei Gelenkaufnahmeausnehmungen 11 , 12 und 13 auf, wobei die Gelenkaufnahmeaus- nehmung 11 in Form eines Durchgangslochs in dem Grundkörperübergangsbereich 10 vorgesehen ist. Die Gelenkaufnahmeausnehmungen 12 und 13 sind an den dem Grundkörperübergangsbereich 10 abgewandten freien Enden der Grundkörperarme 8 und 9 vorgesehen und jeweils durch einen Ringkörper 14 bzw. 15 gebildet, wobei jeder Ringkörper aus zwei Halbringen 16 und 17 zusammengesetzt ist, die bezüglich einer durch ihre Mittelpunkte verlaufenden Geraden 18 zueinander versetzt sind. Ferner ist der Grundkörper 6 bezüglich einer durch den Mittelpunkt M der Gelenkauf- nahmeausnehmung 11 und senkrecht zu der Geraden 18 verlaufenden Lenkermittelebene 32 spiegelsymmetrisch ausgebildet, die lediglich schematisch angedeutet ist.
Das Kugelgelenk 3 wird in die Gelenkaufnahmeausnehmung 11 des Grundkörpers 6 eingesetzt, was aus Fig. 3 ersichtlich ist, die eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers 6 mit in die Gelenkaufnahmeausnehmung 11 eingesetztem Kugelgelenk 3 zeigt. Ferner ist aus Fig. 3 ersichtlich, dass das Kugelgelenk 3 ein Gelenkgehäuse 19 und einen Kugelzapfen 20 aufweist. Der Kugelzapfen 20 ist beweglich in dem Gelenkgehäuse 19 gelagert und erstreckt sich aus diesem heraus. Ferner ist das Gelenkgehäuse 19 in die Gelenkaufnahmeausnehmung 11 eingepresst, sodass das Kugelgelenk 3 mit seinem Gelenkgehäuse 19 kraftschlüssig mit dem Grundkörper 6 verbunden ist. Die so gebildete Baugruppe 21 wird in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit dem faserverstärkten Kunststoff umspritzt, der nach seinem Erhärten oder Aushärten den Hüllkörper 7 bildet.
Anschließend werden die Gummilager 4 und 5 in die Gelenkaufnahmeausnehmungen 12 und 13 eingesetzt, wobei die Gummilager jeweils ein Lagerinnenteil 22, eine das Lagerinnenteil 22 umringende Außenhülse 23 und einen zwischen dem Lagerinnenteil 22 und der Außenhülse 23 angeordneten elastomeren Lagerkörper 24 aufweisen, mittels welchem das Lagerinnenteil 22 mit der Außenhülse 23 verbunden ist. Die Gummilager 4 und 5 sind dabei jeweils mit ihrer Außenhülse 23 in die jeweilige Gelenkaufnahmeausnehmung 12 bzw. 13 eingepresst. Schließlich wird noch ein Dichtungsbalg 25 an dem Kugelgelenk 3 montiert.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass auch der Lenkerkörper 2 zwei Lenkerkörperarme 26 und 27 aufweist, die in einem Lenkerkörperübergangsbereich 28 ineinander übergehen, in dem das Kugelgelenk 3 sitzt. Das Gelenkgehäuse 19 des Kugelgelenks 3 ist in den Hüllkörper 7 eingebettet und somit formschlüssig in diesem gesichert. An den dem Lenkerkörperübergangsbereich 28 angewandten freien Enden der Lenkerkörperarme 26 und 27 sind die Gummilager 4 und 5 vorgesehen, wobei die Gelenkauf- nahmeausnehmungen 12 und 13 von dem Hüllkörper 7 umringt sind. Ferner weist der Lenkerkörper 2 durch den Hüllkörper 7 gebildete Versteifungsrippen 29 auf. Insbesondere ist auch der Lenkerkörper 2 bezüglich der Lenkermittelebene 32 spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Aus Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Dreipunktlenkers 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Der Dreipunktlenker 1 gemäß der zweiten Ausführungsform weist einen Lenkerkörper 2 auf, der ein Kugelgelenk 3 und zwei Gummilager 4 und 5 trägt. Der Lenkerkörper 2 umfasst einen aus Fig. 5 in perspektivischer Darstellung ersichtlichen Grundkörper 6 aus Blech, der in einen aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Hüllkörper 7 eingebettet ist, der das äußere Erscheinungsbild des Lenkerkörpers 2 bestimmt.
Der Grundkörper 6 weist zwei Grundkörperarme 8 und 9 auf, die in einem Grundkör- perübergangsbereich 10 ineinander übergehen. Ferner weist der Grundkörper 6 drei Gelenkaufnahmeausnehmungen 11 , 12 und 13 auf, wobei die Gelenkaufnahmeausnehmung 11 in Form eines Durchgangslochs in dem Grundkörperübergangsbereich 10 vorgesehen ist. Die Gelenkaufnahmeausnehmungen 12 und 13 sind an den dem Grundkörperübergangsbereich 10 abgewandten freien Enden der Grundkörperarme 8 und 9 vorgesehen und jeweils durch zwei Ringkörper 30 und 31 gebildet, die bezüglich einer durch ihre Mittelpunkte verlaufenden Geraden 18 zueinander versetzt sind. Ferner ist der Grundkörper 6 bezüglich einer durch den Mittelpunkt M der Gelenkaufnahmeausnehmung 11 und senkrecht zu der Geraden 18 verlaufenden Lenkermittelebene 32 spiegelsymmetrisch ausgebildet, die lediglich schematisch angedeutet ist.
Das Kugelgelenk 3 wird in die Gelenkaufnahmeausnehmung 11 des Grundkörpers 6 eingesetzt, was aus Fig. 6 ersichtlich ist, die eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers 6 mit in die Gelenkaufnahmeausnehmung 11 eingesetztem Kugelgelenk 3 zeigt. Ferner ist aus Fig. 6 ersichtlich, dass das Kugelgelenk 3 ein Gelenkgehäuse 19 und einen Kugelzapfen 20 aufweist. Der Kugelzapfen 20 ist beweglich in dem Gelenkgehäuse 19 gelagert und erstreckt sich aus diesem heraus. Ferner ist das Gelenkgehäuse 19 in die Gelenkaufnahmeausnehmung 11 eingepresst, sodass das Kugelgelenk 3 mit seinem Gelenkgehäuse 19 kraftschlüssig mit dem Grundkörper 6 verbunden ist.
Anschließend werden die Gummilager 4 und 5 in die Gelenkaufnahmeausnehmun- gen 12 und 13 des Grundkörpers 6 eingesetzt, was aus Fig. 7 ersichtlich ist, die eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers 6 mit in die Gelenkaufnahmeausnehmung
11 eingesetztem Kugelgelenk 3 und mit in die Gelenkaufnahmeausnehmungen 12 und 13 eingesetzten Gummilagern 4 und 5 zeigt. Die Gummilager 4 und 5 weisen dabei jeweils ein Lagerinnenteil 22, eine das Lagerinnenteil 22 umringende Außenhülse 23 und einen zwischen dem Lagerinnenteil 22 und der Außenhülse 23 angeordneten elastomeren Lagerkörper 24 auf, mittels welchem das Lagerinnenteil 22 mit der Außenhülse 23 verbunden ist. Insbesondere werden die Gummilager 4 und 5 dabei jeweils mit ihrer Außenhülse 23 in die jeweilige Gelenkaufnahmeausnehmung
12 bzw. 13 eingepresst.
Anschließend wird die so gebildete Baugruppe 32 in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit dem faserverstärkten Kunststoff umspritzt, der nach seinem Erhärten oder Aushärten den Hüllkörper 7 bildet. Schließlich wird noch ein Dichtungsbalg 25 an dem Kugelgelenk 3 montiert. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass auch der Lenkerkörper 2 zwei Lenkerkörperarme 26 und 27 aufweist, die in einem Lenkerkörperübergangsbereich 28 ineinander übergehen, in dem das Kugelgelenk 3 sitzt. Das Gelenkgehäuse 19 des Kugelgelenks 3 ist in den Hüllkörper 7 eingebettet und somit formschlüssig in diesem gesichert. An den dem Lenkerkörperübergangsbereich 28 angewandten freien Enden der Lenkerkörperarme 26 und 27 sind die Gummilager 4 und 5 vorgesehen, wobei die Gelenkauf- nahmeausnehmungen 12 und 13 von dem Hüllkörper 7 umringt sind. Dabei sind die Außenhülsen 23 der Gummilager stoffschlüssig mit dem Hüllkörper 7 verbunden. Ferner weist der Lenkerkörper 2 durch den Hüllkörper 7 gebildete Versteifungsrippen 29 auf. Insbesondere ist auch der Lenkerkörper 2 bezüglich der Lenkermittelebene 32 spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Bezugszeichen Dreipunktlenker
Lenkerkörper des Dreipunktlenkers
Kugelgelenk
Gummilager
Gummilager
Grundkörper des Lenkerkörpers
Hüllkörper des Lenkerkörpers
Arm des Grundkörpers
Arm des Grundkörpers
Übergangsbereich des Grundkörpers
Gelenkaufnahmeausnehmung / Durchgangsloch Gelenkaufnahmeausnehmung
Gelenkaufnahmeausnehmung
Ringkörper
Ringkörper
Halbring
Halbring
Gerade
Gelenkgehäuse des Kugelgelenks
Kugelzapfen des Kugelgelenks
Baugruppe aus Grundkörper und Kugelgelenk Lagerinnenteil des Gummilagers
Außenhülse des Gummilagers
elastomerer Lagerkörper des Gummilagers Dichtungsbalg
Arm des Lenkerkörpers
Arm des Lenkerkörpers
Übergangsbereich des Lenkerkörpers
Versteifungsrippe am Lenkerkörper
Ringkörper
Ringkörper Baugruppe aus Grundkörper, Kugelgelenk und Gummilagern Lenkermittelebene
Mittelpunkt des Durchgangslochs

Claims

Patentansprüche
1. Mehrpunktlenker mit einem metallischen Grundkörper (6), der drei oder wenigstens drei Gelenkaufnahmeausnehmungen (11 , 12, 13) aufweist, und mehreren Gelenken (3, 4, 5), die jeweils in einer der Gelenkaufnahmeausnehmungen (11 , 12, 13) sitzen, wobei ein oder wenigstens ein erstes der Gelenke (3) ein Gelenkinnenteil (20) aufweist, welches beweglich gelagert ist, gekennzeichnet durch einen aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Hüllkörper (7),
in den der metallische Grundkörper (6) und ein Gelenkgehäuse (19) des ersten Gelenks (3) eingebettet sind oder
in den der metallische Grundkörper eingebettet ist, wobei mittels des Hüllkörpers (7) zugleich ein integriertes Gelenkgehäuse gebildet ist.
2. Mehrpunktlenker nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die dem ersten Gelenk (3) zugeordnete Gelenkaufnahmeausnehmung (11) durch ein in dem Grundkörper (6) vorgesehenes Loch gebildet ist, in welches das Gelenkgehäuse (19) des ersten Gelenks (3) eingesetzt oder eingepresst ist.
3. Mehrpunktlenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk (3) ein Kugelgelenk ist, dessen Gelenkinnenteil (20) ein Kugelzapfen ist.
4. Mehrpunktlenker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Gelenke (4, 5) oder wenigstens zwei andere der Gelenke (4, 5) Hülsengelenke, Kugelhülsengelenke oder Gummilager sind, insbesondere weisen die anderen Gelenke (4, 5) oder wenigstens zwei andere der Gelenke (4, 5), vorzugsweise als Gummilager, jeweils einen elastomeren Lagerkörper (24) und ein Lagerinnenteil (22) aufweisen, welches zumindest teilweise von dem Lagerkörper (24) umgeben ist.
5. Mehrpunktlenker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gummilager (4, 5) eine seinen Lagerkörper (24) umringende Außenhülse (23) aufweist.
6. Mehrpunktlenker nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüllkörper die den Gummilagern (4, 5) zugeordneten Gelenkaufnahmeausnehmun- gen (12, 13) umringt.
7. Mehrpunktlenker nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Gummilagern (4, 5) zugeordneten Gelenkaufnahmeausnehmungen (12,13) jeweils durch einen oder mehrere an dem Grundkörper (6) vorgesehene Ringkörper (14, 15; 30, 31) gebildet sind, in dem oder denen das jeweilige Gummilager sitzt.
8. Mehrpunktlenker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die oder mehrere der Ringkörper (14, 15) jeweils aus zwei Halbringen (16, 17) gebildet sind, die bezüglich einer durch ihre Mittelpunkte verlaufenden Geraden (18) zueinander versetzt sind.
9. Mehrpunktlenker nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gummilager (4, 5) mit seinem Lagerkörper (24) oder mit seiner Außenhülse (23) stoffschlüssig mit dem Hüllkörper (7) verbunden ist.
10. Mehrpunktlenker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoff ein mit Kurzfasern versetzter Thermoplast ist.
11. Mehrpunktlenker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Grundkörper (6) und das Gelenkgehäuse (19) mit dem faserverstärktem Kunststoff umspritzt sind.
12. Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- in einem primären Gelenkherstellungsschritt das ersten Gelenk (3) hergestellt wird,
- in einem sekundären Gelenkherstellungsschritt die anderen Gelenke (4, 5) hergestellt werden, - in einem Grundkörperherstellungsschritt der metallische Grundkörper (6) hergestellt und mit den Gelenkaufnahmeausnehmungen (11 , 12, 13) versehen wird,
- in einem dem primären Gelenkherstellungsschritt und dem Grundkörperherstellungsschritt nachfolgenden primären Gelenkeinsetzschritt das erste Gelenk (3) mit seinem Gelenkgehäuse (19) in eine der Gelenkaufnahmeausnehmungen (11) eingesetzt wird,
- in einem dem primären Gelenkeinsetzschritt nachfolgenden Einbettungsschritt der Grundkörper (6) und das Gelenkgehäuse (19) des ersten Gelenks (3) mit faserverstärktem Kunststoff umspritzt werden, sodass aus dem faserverstärkten Kunststoff der den metallischen Grundkörper (6) und das Gelenkgehäuse (19) des ersten Gelenks (3) einbettende Hüllkörper (7) gebildet wird,
- in einem dem sekundären Gelenkherstellungsschritt und dem Grundkörperherstellungsschritt nachfolgenden sekundären Gelenkeinsetzschritt die anderen Gelenke (4, 5) jeweils in eine andere der Gelenkaufnahmeausnehmungen (12, 13) eingesetzt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der sekundäre Gelenkeinsetzschritt vor dem Einbettungsschritt erfolgt, sodass im Einbettungsschritt die anderen Gelenke (4, 5) zusammen mit dem Grundkörper (6) und dem Gelenkgehäuse (19) des ersten Gelenks (3) mit dem faserverstärkten Kunststoff umspritzt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der sekundäre Gelenkeinsetzschritt nach dem Einbettungsschritt erfolgt und im sekundären Gelenkeinsetzschritt die anderen Gelenke (4, 5) in die anderen Gelenkaufnahmeausnehmungen (11 , 12, 13) eingepresst werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk (3) ein Kugelgelenk bildet und die anderen Gelenke (4, 5) jeweils ein Gummilager bilden.
16. Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass - in einem primären Gelenkherstellungsschritt das Gelenkinnenteil (20) des ersten Gelenks (3) hergestellt wird,
- in einem sekundären Gelenkherstellungsschritt die anderen Gelenke (4, 5) hergestellt werden,
- in einem Grundkörperherstellungsschritt der metallische Grundkörper (6) hergestellt und mit den Gelenkaufnahmeausnehmungen (11 , 12, 13) versehen wird,
- in einem dem primären Gelenkherstellungsschritt und dem Grundkörperherstellungsschritt nachfolgenden primären Gelenkeinsetzschritt das Gelenkinnenteil (20) des ersten Gelenks (3) in eine der Gelenkaufnahmeausnehmungen (11 ) angeordnet wird,
- in einem dem primären Gelenkeinsetzschritt nachfolgenden Einbettungsschritt der Grundkörper (6) und das Gelenkinnenteil (20) des ersten Gelenks (3) mit faserverstärktem Kunststoff umspritzt werden, sodass aus dem faserverstärkten Kunststoff der den metallischen Grundkörper (6) einbettende und ein Gelenkgehäuse (19) für das Gelenkinnenteil (20) des ersten Gelenks (3) bildende Hüllkörper (7) gebildet wird.
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