DE1271565B - Gummigleitgelenk fuer die Lenker bei Radaufhaengungen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES -007WW PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 60 b

B60g

Deutsche Kl.: 63 c - 38/03

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1271565
P 12 71 565.0-21
27. Januar 1964
27. Juni 1968

Die Erfindung betrifft ein Gummigleitgelenk für die Lenker bei Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen, dessen zwischen den starren Gelenkteilen elastisch eingespannte Gummibüchse ihrer Gleitfläche eingeformte Vertiefungen aufweist, die mit Dauer-Schmiermittel gefüllt und durch einander gitterförmig berührende Rippen oder durch Noppen von in entspanntem Zustand konvex gerundetem Profil begrenzt sind, welche wenigstens eine Gleitfläche der Gummibüchse bilden.

Ein solches Gummigleitgelenk bietet den Vorteil einer gleichmäßigen Schmiermittelförderung über die tragenden Gleitflächen der gummielastischen Rippen oder Noppen, auch bei langsamen bzw. unregelmäßigen betrieblichen Pendelbewegungen, wobei für diese Schmiermittelverteilung die unregelmäßigen allseitigen Laststöße der Radaufhängung ausgenutzt werden. Voraussetzung dafür ist aber, daß die Gummibüchse über die ganze Länge ihrer Lagerfläche zum gleichmäßigen Tragen am zugekehrten starren Gelenkteil gebracht wird, durch entsprechende Montagemittel gegenüber der Radaufhängung.

Es ist bekannt, die Gummibüchse mit Preßsitz in eine Metallhülse »einzuschießen«, welch letztere dann gleichfalls mit Preßsitz oder durch Verschraubung im Auge des starren Tragorgans festgelegt wird, wobei der Preßsitz wegen der geringeren Kosten vorgezogen wurde. Jedoch entsteht auch hier ein erheblicher Aufwand für die Einhaltung der engen Preßsitz-Toleranz zwischen der Metallhülse und dem Auge des starren _ Tragorgans.

Erfindungsaufgabe ist es, ein Gummigleitgelenk der eingangs erwähnten Gattung so auszubilden, daß mit geringem Passungsaufwand für die Montage dennoch ein gleichmäßiges Tragen der lagernden Gleitfläche des Gummikörpers verwirklicht wird.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß koaxial in der Gummibüchse mindestens eine an sich bekannte steife Hülse einvulkanisiert ist, die sich in axialer Richtung mindestens über die gesamte Länge der tragenden Gleitfläche erstreckt.

Dadurch wird ein der Aufnahme in der Radaufhängung zugekehrtes, also nicht die Gleitfläche bildendes Volumen der gummielastischen Büchse abgeteilt, welches den Toleranzausgleich bewirkt, insbesondere gegenüber dem Auge des Dreieckslenkers, das also mit entsprechend einfachen Mitteln bei weiter Passung eingearbeitet werden kann, wobei die Hülse wegen der Einbettung im gummielastischen Büchsenmaterial mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser bei ebenfalls großer Toleranz hergestellt sein kann, insbesondere, wenn sie dem Gummimaterial durch Gummigleitgelenk für die Lenker bei
Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Clevite Corporation, Cleveland, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Weinkauff, Patentanwalt,
6000 Frankfurt, Fuchshohl 71

Als Erfinder benannt:
Gene Marcellus Arthur,
Norwalk, Ohio (V. St. A.);
Günther Honcamp, 5208 Eitorf

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 28. Januar 1963 (254170)

Vulkanisation angepaßt wird. Dadurch ist die gleichmäßige Verteilung der Lagerkraft auf die tragende Gleitfläche der Büchse auch dann gewährleistet, wenn das Auge des Tragorgans nur eine kurze axiale Länge hat, wobei es genügt, aus der Haltebohrung des in Stahlblech gezogenen Dreieckslenkers das Auge in der Form eines Bördelrandes herauszudrücken.

Ein weiterer Vorteil des neuen Gleitgelenks besteht darin, daß das Gummivolumen der Büchse zur guten Dämpfung von radialen und axialen Stoßbeanspruchungen und zur Dämpfung von Fahrbahngeräuschen verhältnismäßig groß gemacht werden kann, wobei die einem Gummigleitgelenk besonders schädliche Beanspruchung der tragenden Gummigleitfläche auf Verkanten vermieden und durch das Gummivolumen außerhalb der eingebetteten steifen Hülse im wesentlichen aufgenommen wird.

Es ist zwar bei einer Gelenkbolzenverbindung über einen Gummikörper bekannt, nach der Montage einen steifen hülsenförmigen Verdrängungskörper einzudrücken, jedoch zu dem Zweck, das Gummimaterial unter solche radiale elastische Spannung zu setzen, daß es haftschlüssig den Bolzenkopf mit dem Lagerauge verbindet. Gerade das soll beim Erfindungsgegenstand vermieden werden, der ja ein Gummigleitgelenk ist.

Auch die Montage des neuen Gummigleitgelenks im Lenkerauge ist ohne besondere Werkzeuge leicht möglich, insbesondere dann, wenn innerhalb des zweckmäßig balligen Flanschendes der Gummi-

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büchse auch die eingebettete versteifende Hülse gehenden oder drehbaren Zapfen in einen das Lager flanschartig in einen Stützring ausläuft, so daß die aufnehmenden Behälter dichtend einzuführen; z.B. Gummibüchse auf dieser Stirnseite in das Auge des könnte der Blechträger 14 zur Behälterwand gehören, Dreieckslenkers geschlagen werden kann, wobei und die Lippendichtung 24 würde an der Durchfühzweckmäßig die andere dem Auge zugekehrte Stirn- 5 rungsstelle des Zapfens 21 flüssigkeitsdicht schließen, seite der Gummibüchse zur leichteren Einführbarkeit Die Gummibuchse 10 ist erfindungsgemäß mit

in das Auge eine kegelstumpfförmige Verjüngung einem Versteifungselement versehen, um eine Bebildet. Schädigung ihrer Bohrung durch die konzentrierte Ferner kann die größere Elastizität im Flanschende Pressung des gummielastischen Materials im Auge 12 der Gummibüchse zur Bildung einer Lippendichtung io des Blechträgers 14 zu vermeiden. Dieses Versteigegen die Lauffläche des von ihr geführten starren fungselement ist eine gezogene Metallhülse 26, deren Gelenkteils, etwa eines Achsbolzens, ausgenutzt sein, Durchmesser zwischen dem inneren und äußeren und der die Lauffläche bildende Teil der Gummi- Durchmesser des ringzylindrischen Teils 16 der büchse kann aus härterem genau führendem ver- Gummibüchse liegt, und das koaxial in diese Büchse schleißfestem Material bestehen, während der Buch- 15 einvulkanisiert ist. Die Hülse 26 geht einerseits in senteil auf der gegenüberliegenden Hülsenfläche, wel- einem flanschartigen Stützring 28 über, der im eher die schwingungsdämpfende toleranzausglei- Flansch 18 der Gummibüchse eingebettet ist. chende Verbindung zum starren Tragteil herstellt, aus Die Metallhülse 26 ergibt eine zweifache Verstärdemgegenüber weicherem gummielastischem Material kung, nämlich durch den Stützring gegen übermäßige bestehen kann. Trotzdem können beide Büchsenteile 20 Deformation des Gummiflansches 28 beim Eintreiben mit der eingebetteten Hülse in einer gemeinsamen der Büchse 10 und mit dem Hülsenteil 26 gegen ein-Vulkanisierform hergestellt werden, deren innere und seitige Verklemmung oder Verkantung der tragenden äußere Formteile eine unterschiedliche Temperatur- Gleitfläche in der Büchsenbohrung infolge der Einführung erlauben sollten. spannung im Auge 12, wie aus F i g. 4 ersichtlich.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung 35 Die Vorteile der koaxial in die Gummibüchse ein-

schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele weiter gebetteten Hülse sind nun ersichtlich. Die Versteifung

erläutert. Es zeigt der Büchse wird erreicht, ohne daß diese innen oder

Fig. 1 die Längsansicht der Gummibüchse eines außen eine dem anschließenden starren Tragorgan

ersten Ausführungsbeispiels, mit enger Toleranz anzupassende Hülse benötigt, wes-

Fi g. 2 den Axialschnitt dazu in der Ebene 2-2 der 30 halb die erfindungsgemäße Hülse 26 in billiger Mas-

F i g. 1, senfertigung allein durch Drücken hergestellt werden

F i g. 3 den Radialschnitt dazu in der Ebene 3-3 kann. Die fertige Gummibüchse kann auch in ein

der Fig. 1, axial verhältnismäßig kurzes Auge, wie den in die

F i g. 4 in der Darstellung nach F i g. 2 das voll- Montageöffnung des Blechträgers 14 eingebörtelten

ständig montierte Gleitlager, 35 Ringkragen 12 gesetzt werden, was sogar eine weit-

F i g. 5 bis 10 abgewandelte Ausführungsbeispiele, gehende kardanische Beanspruchung zuläßt, wobei F i g. 11 im Axialschnitt eine weitere Ausführungs- trotzdem die ganze Gleitfläche der Gummibüchse

form, stets gleichmäßig zum Tragen gebracht wird und wo-

Fig. 12 den Teilschnitt in der Ebene A-B der bei auch radiale und axiale Stöße und Schwingungen

F i g. 5, 40 des unter erheblicher statischer Belastung stehenden

Fig. 13 den Schnitt in der Ebene C-D der Fig. 5. Gummigleitlagers von der Gleitfläche ferngehalten, Die F i g. 1 bis 4 zeigen eine Gummibüchse 10 bzw. nämlich im Gummivolumen außerhalb der eingebet-10 a, einsetzbar in das Auge 12 eines Blechträgers 14. teten Hülse absorbiert werden. Die eingebettete Hülse Vor der Montage, in entspanntem Zustand (F i g. 1 macht auch eine besondere Schwenkarmbefestigung bis 3), hat die Gummibüchse 10 einen ringzylindri- 45 des Lagers im Blechträger überflüssig. Alle diese sehen Teil 16, dessen äußerer Durchmesser das Boh- Eigenschaften sind bei Gummigleitlagern zwischen rungsmaß des Auges 12 um den Betrag der für die Dreieckslenker und Chassis der Radaufhängung von _m

Einspannung erforderlichen elastischen Deformation Kraftfahrzeugen besonders wertvoll.

des Gummimaterials übersteigt. Den ringzylindrischen Die folgenden Ausführungsbeispiele sind insbeson-

Teil der Gummibüchse schließt an einem Ende ein 5° dere zur Aufnahme größerer axialer Lastanteile vor-Flanschl8 ab, welcher innen dem ihn stützenden teilhaft.

Blechträger 14 im Bereich seines Auges 12 angepaßt Fig. 5 zeigt zusätzlich eine äußere und innere Fasist und andererseits eine ballige Stirnfläche bildet, die sungshülse 30 bzw. 32, wiederum konzentrisch zu den den Druck oder Schlag zum Eintreiben des^ringzylin-- ~ anderen Lagerteilen. Dazwischen sitzt die Gummidrischen Büchsenteils 16 in das Auge 12 aufnehmen 55 büchse 34, bestehend aus Innenteil 34 α und Außenkann, teil 34 ft, zusammenhängend, über die versteifende

Die Bohrung der Gummibüchse 10 bildet ein Netz- Metallhülse 36.

werk aus Umfangsrippen und Längsrippen 20, die Ein äußerer Stirnflansch 38 an dieser versteifenden

tragende Gleitfläche gegenüber dem Zapfen 21 Metallhülse 36 stützt den äußeren Gummibüchsenteil (Fig. 4). Dieses Netzwerk von Rippen begrenzt Ver- 60 34 b axial, hängt aber mit diesem nicht zusammen, tiefungen 22, welche vor dem Einsetzen des Zapfens Der innere Büchsenteil 34 α ist, beispielsweise durch 21 in die Bohrung der Gummibüchse 10 mit Dauer- Klebung oder Vulkanisation, zusammenhängend mit schmiermittel gefüllt werden, beispielsweise Silikon- der inneren Fassungshülse 32. Sein Gummimaterial paste. ist zweckmäßig weicher als dasjenige des äußeren

Am flanschseitigen Bohrungsende ist die Lippen- 65 Büchsenteils 34 b, der zur äußeren Fassungshülse 30 dichtung 24 gegenüber dem Zapfen und mit in ent- die schon beschriebene netzwerkförmige Gleitfläche spanntem Zustand kleinerem Durchmesser als dieser mit Schmiermittelvertiefungen 22 und Dichtkragen 40 angeformt. Damit wird es möglich, den hin- und her- bildet.

Demgegenüber ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 die Gleitfläche des gleitenden Büchsenteils 24 b der eingefügten Versteifungshülse 36 zugekehrt.

Dagegen . liegt beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 der auf der Versteifungshülse 36 α gleitende Büchsenteil 34 b innen, der feste Gummibüchsenteil 34 α" außen.

Die F i g. 8 bis 10 zeigen Ausführungsbeispiele mit zwei konzentrischen Gleitflächen.

Gemäß Fig. 8 bildet die Gummibüchse Gleitflächen gegen die äußere und innere Fassungshülse 30 bzw. 32, so daß sich Reibbeanspruchung und Verschleiß entsprechend verteilen können.

In F i g. 9 ist die gleitende Hälfte der Gummibüchse nochmals unterteilt in die Büchsenteile 34 b", 34 bb, zusammenhängend über eine zweite Versteifungshülse 37. Das ergibt eine noch gleichmäßigere Lastverteilung.

Das Lager nach F i g. 10 entspricht demjenigen aus F i g. 9, lediglich sitzt der nicht gleitende Gummibuchsenteil 34 a"' außen auf der Versteifungshülse 36 b, der zusätzliche Büchsenteil 34 bb' in der Mitte.

Wie aus den Fig. 11 bis 13 ersichtlich, kann die Gummibüchse aus härterem, die Gleitrippen 20 bildendem Material 34 b innerhalb und weicherem, die Dämpfung und den Toleranzausgleich zum nicht gezeichneten Auge übernehmendem Material 34 a außerhalb der Hülse 36 α bestehen, deren flanschartiger Stützring 28 dann zweckmäßig bis zur Stirnfläche des Gummiflansches 18 durch den axialen Kragen 36 a' verlängert ist, so daß die beiden Büchsenrohlinge mit der Hülse zusammengesetzt in einer Form gemeinsam zusammenvulkanisiert werden können. Am Ausführungsbeispiel nach den Fig. 11,12 und 13 ist auch die kegelstumpfförmige Verjüngung 38 auf dem anderen Ende der Gummibüchse gezeigt, wodurch deren Einführung in das Auge des Dreieckslenkers erleichtert wird.

Claims (7)

Patentansprüche: 40

1. Gummigleitgelenk für die Lenker bei Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen, dessen zwischen den starren Gelenkteilen elastisch eingespannte Gummibüchse ihrer Gleitfläche eingeformte Vertiefungen aufweist, die mit Dauerschmiermittel gefüllt und durch einander gitterförmig berührende Rippen oder durch Noppen von in entspanntem Zustand konvex gerundetem Profil begrenzt sind, welche wenigstens eine Gleitfläche der Gummibüchse bilden, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial in der Gummibüchse mindestens eine an sich bekannte steife Hülse einvulkanisiert ist, die sich in axialer Richtung mindestens über die gesamte Länge der tragenden Gleitfläche erstreckt.

2. Gummigleitgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (26) innerhalb des Flansches (18) der Gummibüchse in einen flanschartigen Stützring (28) ausläuft.

3. Gummigleitgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (18) eine ballige Stirnfläche hat.

4. Gummigleitgelenk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummibuchse (10), vorzugsweise im Bereich ihres Flansches (18), eine Lippendichtung (24) gegen die Gleitfläche des von ihr geführten starren Gelenkteils (21) bildet.

5. Gummigleitgelenk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Gleitfläche der Gummibüchse gegenüber einer eingebetteten Hülse gebildet ist (Fig. 5 bis 10).

6. Gummigleitgelenk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummibüchse (10) an ihrem dem Flansch (18) gegenüberliegenden Einführungsende eine kegelstumpfförmige Verjüngung (38) bildet.

7. Gummigleitgelenk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummibüchse aus einer härteren, die Gleitfläche bildenden Hälfte (34 b') besteht und aus einer koaxial zu dieser angeordneten weicheren Hälfte (34 a'), verbunden durch die Hülse (26,28).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 739 015.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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