DE19539911C1 - Gelenkauge für einen Schwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkauge entsprechend dem Oberbegriff von Patent­ anspruch 1.

Ein solches Gelenkauge ist aus der US-3,343,833 bekannt. Leider läßt sich ein Kunststoffgelenkauge, wie es in dem genannten Stand der Technik offenbart ist, nicht verwenden. Die geforderte Kraftübertragung ist nicht gewährleistet. Darin ist auch der Grund zu sehen, daß insbesondere bei der Anwendung an einem Schwingungsdämpfer, Kunststoffgelenkaugen keine Verbreitung finden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kunststoffgelenkauge zu realisie­ ren, bei dem die geforderten Mindesthaltekräfte gewährleistet sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Ansprüche 1 und 10 gelöst.

Durch den Einsatz des Armierungsbandes wird der Kunststoffkörper im Bereich der Queröffnung nachhaltig verstärkt. Es entstehen nur geringfügige Zusatzko­ sten, die aber in keinem Verhältnis zur Wirkung stehen. Des weiteren muß das Gelenkauge durch den Einsatz des Armierungsbandes vorteilhafterweise nicht vergrößert werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Armierungsband einen zylindrisch ausgeformten Führungsansatz aufweist, dem sich radial nach innen erstreckende Haltelappen anschließen. Die Spritzform vereinfacht sich, da die Armierungshülse und das Armierungsband zueinander orientiert sind. Ein Auseinanderrutschen der beiden Teile wird durch Haltelappen erreicht. Insgesamt bilden die Armierungshülse und das Armierungsband eine Armierungseinheit für das gesamte Gelenkauge. Je nach Baugröße des Gelenkauges kann konzentrisch zur Armierungshülse ein zweiter Führungsansatz am Armierungsband angeformt sein, der von den Haltelappen ausgeht. Durch diese Maßnahme wird die Lageori­ entierung zwischen den beiden Armierungsteilen verbessert.

Entsprechend einem vorteilhaften Merkmal weist der zweite Führungsansatz eine der Außenkontur der Armierungshülse angepaßte Kontur auf. Es werden scharf­ kantige Übergänge zwischen dem Armierungsband und dem Kunststoffkörper vermieden, die die Lebensdauer des Gelenkauges verkürzen würden.

Zur Vergrößerung der Kontaktflächen innerhalb des Formschlusses zwischen der Armierungshülse und dem Armierungsband weisen die Haltelappen eine Ausspa­ rung auf, deren Geometrie der Außenkontur der Armierungshülse angepaßt ist.

Zur Vermeidung von Relativbewegungen zwischen der Armierungshülse und dem Gelenkauge bildet die Armierungshülse zumindest über einen von einer gleich­ mäßig runden Form abweichenden Bereich ihrer Außenmantelfläche einen Form­ schluß mit dem Kunststoffkörper. So ist vorgesehen, daß der abweichende Be­ reich wie ein Vieleck ausgeführt ist.

Zur axialen Sicherung des Gelenkauges wird der abweichende Bereich von min­ destens einem umlaufenden Bund gebildet. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn an der Armierungshülse jeweils endseitig ein umlaufender Bund angebracht ist. Die Führungsqualität der Armierungshülse ist in dieser Aus­ führungsvariante besonders gut.

Des weiteren ist in vorteilhafter Weise, daß die Armierungshülse an dem der Queröffnung zugewandten Ende einen Boden aufweist. Der Boden erleichtert den Abdichtaufwand innerhalb des Spritzwerkzeuges, damit kein Werkstoff in die An­ schlußöffnung eindringen kann.

Damit das Gelenkauge eine Mindestfestigkeit besitzt, kann man den Kunst­ stoffkörper hinsichtlich der Wandstärken besonders groß ausführen. Es wurde aber festgestellt, daß es viel vorteilhafter ist, wenn am Kunststoffkörper zumin­ dest im Außenbereich der Queröffnung mindestens eine Versteifungsrippe ausge­ führt ist. Diese Versteifungsrippe erhöht die Festigkeit sehr viel stärker, da die Materialfasern des Kunststoffs ausgerichteter sind als bei bloßer Materialanhäu­ fung bei besonders großen Wandstärken.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Höhe der Versteifungsrippe maximal so groß ist wie die Materialstärke im übrigen Bereich der Queröffnung und zusätzlich bei mehreren Versteifungsrippen jeweils eine am Rand des Kunst­ stoffkörpers ausgeführt ist.

Dadurch, daß der Kunststoffkörper eine Deckfläche mit einer Ringwandung zur Befestigung eines Schutzrohres besitzt, bietet sich das Gelenkauge besonders für Schwingungsdämpfer und Gasfedern an, deren Kolbenstangen gegen Schmutz und Staub geschützt werden müssen. Es bietet sich die Möglichkeit, daß die Deckfläche zusätzlich über Versteifungsrippen mit dem übrigen Kunststoffkörper verbunden ist.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 Gelenkauge an einem Schwingungsdämpfer,

Fig. 2 und 3 Ausführungsformen des Gelenkauges,

Fig. 4 und 5 Gelenkauge nach den Fig. 2 und 3 mit Armierungshülse,

Fig. 6 Profil einer Versteifungsrippe für ein Gelenkauge.

Die Fig. 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 wobei auf die Darstellung der in­ nenliegenden Bauteile verzichtet wurde. Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht ausschließlich auf Schwingungsdämpfer. Innerhalb des Schwin­ gungsdämpfers ist eine Kolbenstange 3 angeordnet, deren Ende außerhalb eines Zylinders 5 liegt und ein Gelenkauge 7 aufweist. Zur Befestigung des Gelenkau­ ges besitzt die Kolbenstange 3 ein Gewinde. Innerhalb einer Queröffnung 9 des Gelenkauges ist ein kardanisch verformbarer Gummiring 11 eingebracht, in dem eine Buchse 13 eingepreßt ist. Ein Schutzrohr 15 hüllt die Kolbenstange ein und verhindert den Zugang von Schmutz.

Die Fig. 2 zeigt das Gelenkauge 7 als Einzelkomponente. Das Gelenkauge be­ steht im wesentlichen aus einem Kunststoffkörper 17 mit der Queröffnung 9 für Befestigungsmittel. In Achsrichtung ist eine Anschlußöffnung 19 ausgeführt, in der eine Armierungshülse 21 angeordnet ist. Dabei bildet die Armierungshülse über von einer gleichmäßig runden Form abweichende Bereiche ihrer Außenman­ telfläche 23 einen Formschluß mit dem Kunststoffkörper. Es bietet sich bei­ spielsweise an, daß die Armierungshülse aus einem Vielkantprofil, das sich stan­ dardisiert beschaffen läßt, hergestellt wird. Eine rotatorische Relativbewegung zwischen dem Kunststoffkörper und der Armierungshülse wird verhindert. Ein umlaufender Bund 25 wirkt einer tranlatorischen Relativbewegung entgegen. In­ nerhalb der Armierungshülse ist ein dem Gewinde der Kolbenstange angepaßtes Gegengewinde 27 eingearbeitet. Im montierten Zustand stützt sich die Armie­ rungshülse an einem Absatz 29 (Fig. 1) der Kolbenstange ab.

Für das Schutzrohr verfügt der Kunststoffkörper über eine Deckfläche 31 mit ei­ ner Ringwandung 33. An der Deckfläche und einer Stirnfläche 35 der Ringwan­ dung stützt sich das Schutzrohr ab.

Bei der Herstellung des Gelenkauges wird die Armierungshülse in eine Spritzform eingelegt, wobei das Gegengewinde abgedichtet ist. Der eingespritzte Kunststoff umfaßt den umlaufenden Bund und die Außenmantelfläche der Armierungshülse, wodurch eine verdrehsichere unlösbare Verbindung entsteht, die die geforderten Haltekräfte sicher überträgt.

Die Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Fig. 2, so daß nur auf Unterschiede einge­ gangen wird. Eine wesentliche Abweichung besteht darin, daß die Armierungs­ hülse 21 jeweils endseitig den umlaufenden Bund 25 aufweist, wobei der der Queröffnung 9 zugewandte Bund von einem Boden 37 der Armierungshülse gebildet wird. Für das Gegengewinde 27 besitzt die Armierungshülse einen Frei­ stich 39, der die Herstellung des Gegengewindes vereinfacht.

Des weiteren sind zwischen der Deckfläche 31 und dem übrigen Kunststoffkör­ per 7 Versteifungsrippen 41 angebracht. Aus der Draufsicht ist auch das Viel­ eckprofil der Außenmantelfläche 23 der Armierungshülse 21 zu erkennen, wie es schon zur Fig. 2 beschrieben ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Abwandlung zu den Fig. 2 und 3. Als weitere Maß­ nahme zur Festigkeitssteigerung verfügt der Kunststoffkörper 17 des Gelenkau­ ges 7 über ein Armierungsband 43, das die Armierungshülse 21 im Bereich des Formschlusses hintergreift. Das Armierungsband ist konzentrisch zur Queröff­ nung 9 angeordnet und weist einen Führungsansatz 45, dem sich nach radial in­ nen erstreckende Haltelappen 47 anschließen. Konzentrisch zur Armierungshülse ist ein zweiter Führungsansatz 49 angeformt, der von den Haltelappen ausgeht. Die Haltelappen sorgen für die axiale Verbindung zwischen der Armierungshül­ se 21 und dem Armierungsband 43, hingegen die Führungsansätze die Lageori­ entierung zwischen diesen Bauteilen gewährleisten. Im übrigen können die Armie­ rungsbauteile vor dem Einlegen in die Spritzform eine vorgefertigte Baueinheit bilden. In der Fig. 5 wurde auf den zweiten Führungsansatz verzichtet, um darzu­ stellen, daß bei entsprechend kurzen Armierungshülsen die Anwendung eines Armierungsbandes 43 möglich ist.

Zur Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen der Armierungshülse und dem Armierungsband ist der zweite Führungsansatz der Außenkontur der Armierungs­ hülse angepaßt. Aus der Ansicht von unten auf das Gelenkauge kann man erken­ nen, daß der zweite Führungsansatz 49 unmittelbar an der Armierungshülse an­ liegt. Dafür sind die Haltelappen 47 mit Aussparungen versehen, deren Geometrie der Außenkontur der Armierungshülse angepaßt ist.

Als Alternative zum Armierungsband besteht die Möglichkeit, daß das Profil des Kunststoffkörpers im Außenbereich der Queröffnung mit mindestens einer Ver­ steifungsrippe 51, s. Fig. 6, versehen ist. Die dargestellten Querschnitt sind zu­ einander maßstabsgerecht ausgeführt. Man hat herausgefunden, daß mit mehre­ ren Rippen und einem geringeren Materialeinsatz eine höhere Festigkeit des Ge­ lenkauges erreichbar ist. Die Ursache ist nicht im Biegewiderstandsmoment des Profils zu sehen - das kann durchaus kleiner sein - sondern in der besseren Faser­ verteilung bei dünneren Wandstärken des Kunststoffkörpers. Selbstverständlich können die Ausführungsformen der Fig. 4 oder 5 auch mit Versteifungsrippen entsprechend der Fig. 6 kombiniert werden.

Claims (14)

1. Gelenkauge, insbesondere für einen Schwingungsdämpfer, umfassend einen Kunststoffkörper mit einer Queröffnung für ein Befestigungsmittel, eine An­ schlußöffnung für die Anbindung an das zu haltende Aggregat, wobei die An­ schlußöffnung eine metallische Armierungshülse zur Verstärkung der Anbin­ dung aufweist, die mit einem von der gleichmäßig runden Form abweichen­ den Bereich ihrer Außenmantelfläche einen Formschluß mit dem Kunst­ stoffkörper bildet, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kunststoffkörper (17) konzentrisch zur Queröffnung (9) ein Armie­ rungsband (43) eingelegt ist, daß die Armierungshülse im Bereich (25) des Formschlusses hintergreift.

2. Gelenkauge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Armierungsband (43) einen zylindrisch ausgeformten Führungsan­ satz (45) aufweist, dem sich radial nach innen erstreckende Haltelappen (47) anschließen.

3. Gelenkauge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zur Armierungshülse (21) ein zweiter Führungsansatz (49) am Armierungsband (43) angeformt ist, der von den Haltelappen (47) aus­ geht.

4. Gelenkauge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Führungsansatz (49) eine der Außenkontur der Armierungs­ hülse (21) angepaßte Kontur aufweist.

5. Gelenkauge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltelappen (47) eine Aussparung aufweisen, deren Geometrie der Außenkontur der Armierungshülse angepaßt ist.

6. Gelenkauge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abweichende Bereich wie ein Vieleck ausgeführt ist.

7. Gelenkauge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abweichende Bereich von mindestens einem umlaufenden Bund (25) gebildet wird.

8. Gelenkauge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Armierungshülse (21) jeweils endseitig ein umlaufender Bund an­ gebracht ist.

9. Gelenkauge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungshülse (21) an dem der Queröffnung (9) zugewandten Ende einen Boden (37) aufweist.

10. Gelenkauge nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Kunststoffkörper (17) zumindest im Außenbereich der Queröff­ nung (9) mindestens eine Versteifungsrippe (51) ausgeführt ist.

11. Gelenkauge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Versteifungsrippe (51) maximal so groß ist wie die Materi­ alstärke im übrigen Bereich der Queröffnung.

12. Gelenkauge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Versteifungsrippen (51) jeweils eine am Rand des Kunst­ stoffkörpers (17) ausgeführt ist.

13. Gelenkauge nach den Ansprüchen 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper eine Deckfläche (31) mit einer Ringwandung (33) zur Befestigung eines Schutzrohres (15) besitzt.

14. Gelenkauge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfläche (31) zusätzlich über Versteifungsrippen (41) mit dem üb­ rigen Kunststoffkörper verbunden ist.