DE69824474T2 - Kopplungsvorrichtung - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kopplungsvorrichtung, wie einen Verbindungsstab, der als eine Aufhängungsverbindung für Autos, eine Motorbefestigung, die einen Automotor und ein Chassis miteinander koppelt, oder dergleichen verwendet wird, gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 10. Solche Kopplungsvorrichtungen sind aus EP-A-0176934 bekannt.
- Andere gut bekannte Kopplungsvorrichtungen umfassen einen Verbindungsstab, der in den
1 bis3 der beigefügten Zeichnungen als Beispiel wiedergegeben ist. Wie in den1 bis3 am besten zu sehen ist, weist der Verbindungsstab einen länglichen, plattenähnlichen Stabkörper100 auf, der aus einem Kunstharz besteht. Der Stabkörper100 hat einen zylindrischen Endbereich101 , der an jedem Ende des Stabkörpers integral gebildet ist. Jeder zylindrische Bereich101 hat ein darin angeordnetes, zylindrisches Gelenkstück102 . Zwischen dem zylindrischen Bereich101 und dem Gelenkstück102 ist ein aus Gummi bestehendes, elastisches Gelenkstück103 gebildet. Der Stabkörper100 besteht aus einem Plattenelement105 , das mit Rippen, die mit der Kennziffer104 bezeichnet sind, versehen ist, um das Plattenelement105 , und folglich den Stabkörper100 als Ganzes zu verstärken. Die Rippen104 sind als zwei Rippenpaare, ein oberes und ein unteres Rippenpaar, auf dem Plattenelement105 gebildet. Die Rippen104 jedes Rippenpaares springen orthogonal zu dem Plattenelement105 in entgegengesetzte Richtungen vor. Sie erstrecken sich längs der oberen bzw. unteren Längsbegrenzung des Plattenelements105 , sowie zwischen den zylindrischen Bereichen101 . - Wenn ein solcher Verbindungsstab als eine Aufhängungsverbindung eines Autos verwendet wird, wird der Stabkörper
100 oder irgendein anderer, aus Kunstharz bestehender Bereich des Verbindungsstabs durch einen Stein oder dergleichen, der durch ein Rad des fahrenden Autos von der Straßenoberfläche hochgeschleudert wird, oder durch einen Bordstein, mit dem der Stabkörper100 zusammenstößt, wenn das Auto dem Bürgersteig zu nahe kommt, wahrscheinlich zerbrochen. Wenn der Stabkörper oder der zylindrische Endbereich reißt oder beschädigt wird, wird infolge einer Spannungskonzentration in einem solchen gerissenen oder beschädigten Bereich der Verbindungsstab selbst beschädigt, oder er verliert seine Festigkeit. - Daher hat die vorliegende Erfindung das Ziel, die obenerwähnten Nachteile des Standes der Technik dadurch zu beseitigen, daß eine Kopplungsvorrichtung vorgesehen wird, bei der ein aus Kunstharz bestehender Bereich, der wahrscheinlich mit einem solchen Stein oder einem anderen Objekt zusammenstößt, bezüglich der Festigkeit verbessert ist.
- Das obige Ziel kann erreicht werden, wenn Kopplungsvorrichtungen gemäß den Patentansprüchen 1 und 10 vorgesehen werden.
- Da bei der Kopplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens ein Bereich des zylindrischen Bereichs der Kopplungsvorrichtung eine doppelte Struktur hat, schützt die äußere Rippe die innere Rippe. Selbst wenn die äußere Rippe oder die Begrenzung durch einen Stein oder dergleichen beschädigt wird, wie oben erwähnt wurde, kann die innere Rippe durch die äußere Rippe geschützt werden, so daß die Festigkeit der Kopplungsvorrichtung aufrechterhalten werden kann.
- Die Erfindung wird nun weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die Folgendes darstellen:
- Die
1 ist eine teilweise fragmentarische Vorderansicht einer herkömmlichen Kopplungsvorrichtung. - Die
2 ist eine Draufsicht der in der1 wiedergegebenen Kopplungsvorrichtung. - Die
3 ist eine Schnittansicht längs der Linie X-X in der2 . - Die
4 ist eine Draufsicht einer nicht von den Patentansprüchen erfaßten Ausführungsform einer Kopplungsvorrichtung. - Die
5 ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A in der4 . - Die
6 ist eine Vorderansicht der in der4 wiedergegebenen Ausführungsform. - Die
7 ist eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer Kopplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. - Die
8 ist eine Schnittansicht längs der Linie B-B in der7 . - Die
9 ist eine Schnittansicht längs der Linie C-C in der7 . - Die
10 ist eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform einer Kopplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. - Die
11 ist eine Schnittansicht längs der Linie D-D in der10 . - Die
12 ist eine Schnittansicht längs der Linie E-E in der10 . - Die
13 ist eine Vorderansicht der in der10 wiedergegebenen, zweiten Ausführungsform. - Die
14 ist eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform einer Kopplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. - Die
15 ist eine Schnittansicht längs der Linie F-F in der14 . - Die
16 ist eine Vorderansicht der in der14 wiedergegebenen, dritten Ausführungsform. - Die
4 veranschaulicht eine Ausführungsform, die von den Patentansprüchen nicht erfaßt wird. Wie gezeigt ist, besteht sie aus einem länglichen, plattenähnlichen Stabkörper1 aus Kunstharz, einem zylindrischen Bereich2 aus Kunstharz, der an den beiden Enden des Stabkörpers1 integral gebildet ist, einem Gelenkstück3 , das in dem zylindrischen Bereich2 angeordnet ist, und das mit einem Gegenobjekt verbunden werden soll, und einem elastischen Element4 aus Gummi, das zwischen dem zylindrischen Bereich2 und dem Gelenkstück3 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Gelenkstück3 ein metallischer Zylinder, durch den ein Bolzen hindurchgeführt ist. Der Stabkörper1 ist aus einem Plattenelement6 gebildet, das längs der Begrenzung des Plattenelements mit Rippen versehen ist, die mit der Kennziffer5 bezeichnet sind, wodurch das Profil des Plattenelements definiert wird. Die Rippen5 springen orthogonal zu dem Plattenelement6 in entgegengesetzten Richtungen vor. Das heißt, der Stabkörper1 hat einen "H-förmigen" Querschnitt. Gemäß dieser Ausführungsform ist ein Rippenpaar des oberen und unteren Rippenpaars aus den Rippen5 in der Längsrichtung des Rippenpaars ausgespart, wie durch die Kennziffer7 gekennzeichnet ist. Folglich besteht die Rippe5 aus einem äußeren Rippenbereich5A und einem inneren Rippenbereich5B , die zusammen eine doppelte Struktur bilden. - Die
5 ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A in der4 . In der5 ist die obenerwähnte doppelte Struktur der Rippe5 am besten zu sehen. Wie ersichtlich ist, ist der Stabkörper1 so gebildet, daß die obere und untere Hälfte des Stabkörpers, der durch eine horizontale Linie L in der vertikalen Mitte geteilt ist, im allgemeinen die gleiche Fläche haben. Bei dieser Ausführungsform ist die Aussparung7 so gebildet, daß sie sich bis zu jedem zylindrischen Bereich2 erstreckt. Die doppelte Struktur des Stabkörpers1 kann jedoch so gebildet sein, daß sie sich längs einer geeigneten Länge des Stabkörpers1 erstreckt, wenn dies notwendig ist. Da die äußeren und inneren Rippenbereiche5A und5B bei der doppelten Struktur des Stabkörpers1 infolge der Aussparung7 so dünn sind, daß das Kunstharzmaterial beim Spritzgießen des Produktes langsam fließt, ist es außerdem möglich, die Position einer Schweißung, die bei dem gegossenen Produkt erfolgt, einzustellen. Wenn ein Kanal8 wie gezeigt angeordnet wird, erfolgen die Schweißungen oben rechts bei dem rechten zylindrischen Bereich2 bzw. oben links bei dem linken zylindrischen Bereich2 . - Die
6 ist eine Vorderansicht, von unten, der Kopplungsvorrichtung, unter der Annahme, daß die4 eine Draufsicht ist. Um die in den4 bis6 wiedergegebene Kopplungsvorrichtung herzustellen, wird das aus einem metallischen Zylinder bestehende Gelenkstück3 in eine Vulkanisations-Spritzgußform eingesetzt, ein Gummimaterial um das Gelenkstück3 herum eingespritzt und vulkanisiert, und dann das aus Gummi bestehende, elastische Element4 auf das Gelenkstück3 aufgeschoben. Als nächstes werden zwei so gebildete Einheiten aus dem Gelenkstück3 und dem aus Gummi bestehenden, elastischen Element4 in eine Spritzgußform eingesetzt, und ein geschmolzenes Harz wird von dem Kanal8 in einen Hohlraum eingespritzt, der zwischen den eingesetzten zwei elastischen Elementen4 aus Gummi definiert wird, während das Harz um die jeweiligen elastischen Elemente4 aus Gummi herum zugeführt wird. Auf diese Weise werden die aus dem Kunstharz bestehenden, zylindrischen Bereiche2 um das elastische Element4 aus Gummi herum gebildet, und der aus Kunstharz bestehende Stabkörper1 wird so zwischen den zylindrischen Bereichen2 gegossen. Das elastische Element4 aus Gummi wird durch den Einspritzdruck des geschmolzenen Harzes zusammengedrückt. - Der Verbindungsstab für Fahrzeuge ist 10 bis 100 cm lang. Der Verbindungsstab
1 bei der obenerwähnten Ausführungsform hat eine gesamte Länge von 60 cm, die Breite des Bereichs, der die zwei zylindrischen Bereiche2 verbindet, das heißt, die Länge längs der Linie A-A in der4 , ist 40 mm, die Breite der Aussparung7 ist 3 mm, die Breite der äußeren und inneren Rippen5A und5B ist auch 3 mm, und die Breite der Rippe5 , in der die Aussparung7 nicht gebildet ist, ist 6 mm. Die Breite der Aussparung7 beträgt infolge der Geometrie der Form mindestens 2 mm. Wenn diese Aussparungsbreite zu groß ist, kann der vorgesehene Zweck nicht erreicht werden. - Die
7 gibt die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wieder, bei der eine ähnliche Aussparung7 ,71 wie die Aussparung7 bei der vorherigen Ausführungsform in jeder Rippe5 bei einem Rippenpaar aus den entgegengesetzten Rippen5 sowie bei dem anderen Rippenpaar gebildet ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist eine Aussparung72 ebenfalls in einem Teil des zylindrischen Bereichs2 gebildet. Folglich hat der Teil des zylindrischen Bereichs2 eine doppelte Struktur. Bei dieser Ausführungsform sind die Aussparungen7 ,71 in den Rippen gebildet, die mit dem Stabkörper1 verbunden sind, mit Ausnahme eines Teils der Rippen. - Die
8 ist eine Schnittansicht längs der Linie B-B in der7 . Wie gezeigt ist, ist der Stabkörper1 so gebildet, daß die obere und untere Hälfte des Stabkörpers, der durch eine Linie L in der vertikalen Mitte des Stabkörpers geteilt ist, die gleiche Fläche haben. - Die
9 ist eine Schnittansicht gemäß der Linie C-C in der7 . Der zylindrische Bereich2 hat die Aussparungen72 , die in der zu der vorspringenden Richtung des zylindrischen Teils entgegengesetzten Richtung und konzentrisch von jedem Ende des zylindrischen Teils gebildet sind. Folglich hat der begrenzende Teil des zylindrischen Bereichs2 eine doppelte Struktur. - Die
10 ist eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform, bei der die Aussparung7 nur in einem Rippenpaar aus den Rippen5 gebildet ist, um eine ähnliche doppelte Struktur wie in der7 zu bilden. Außerdem ist die Aussparung72 in einem Teil des zylindrischen Bereichs2 in der gleichen Richtung wie die Aussparung7 in dem Stabkörper1 (obere Rippe in der Ebene der Zeichnung) gebildet. Folglich hat der zylindrische Bereich2 eine doppelte Struktur. Bei der in den10 und11 wiedergegebenen, zweiten Ausführungsform ist ein Vorsprung9 vorgesehen, um einen Kanal zum Spritzgießen darin anzuordnen. Ein Kanal ist bei jeder der Positionen, die mit der Kennziffer8 bezeichnet sind, gelegen. Außerdem hat bei dieser Ausführungsform der Stabkörper1 eine doppelte Struktur, die nur längs einer Längsbegrenzung des Stabkörpers gebildet ist, wie aus der11 ersichtlich ist. Wie in der12 gezeigt ist, hat die partielle doppelte Struktur die Aussparungen72 , die oben und unten in der axialen Richtung des zylindrischen Bereichs2 gebildet sind. Die13 ist eine Vorderansicht der in der10 wiedergegebenen Kopplungsvorrichtung. Vorstehend wurde die vorliegende Erfindung für eine Kopplungsvorrichtung beschrieben, bei der das aus einem metallischen Zylinder bestehende Gelenkstück3 verwendet wird. Es sollte jedoch klar erkannt werden, daß anstelle des zylindrischen Gelenkstücks3 ein Kugelgelenk verwendet werden kann, wie bei einem stabilisierenden Verbindungsstab. In diesem Fall wird das elastische Element4 aus Gummi nicht gebildet, sondern das Kugelgelenk wird von dem zylindrischen Bereich2 aus Kunstharz direkt umschlossen. - Die
14 gibt die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wieder. Diese Ausführungsform wird nicht als eine Kopplungsvorrichtung, sondern als eine Buchse verwendet, die bei einer Motorbefestigung verwendet wird, um einen Automotor mit einem Chassis zu verbinden, sowie bei verschiedenen Verbindungen verwendet wird. Diese Kopplungsvorrichtung weist ein zylindrisches Element2 aus Kunstharz auf, in dem ein Gelenkstück3 angeordnet ist. Zwischen dem Gelenkstück3 und dem zylindrischen Element2 ist ein elastisches Element4 aus Gummi vorgesehen. In dem zylindrischen Element2 ist eine Aussparung73 von den beiden Enden in der axialen Richtung gebildet. Die Aussparung73 kann an nur einem Ende des zylindrischen Elements2 vorgesehen sein. Folglich hat das zylindrische Element2 eine doppelte Struktur, wie in der15 gezeigt ist. Bei dieser Kopplungsvorrichtung haben die obere Hälfte über einer horizontalen Linie L und die untere Hälfte unter der Linie L im allgemeinen die gleiche Schnittfläche. Die16 ist eine Vorderansicht der in der14 wiedergegebenen Kopplungsvorrichtung. Dies ist eine Unteransicht der Kopplungsvorrichtung. Es sollte angemerkt werden, daß zwei Befestigungen10 auf dem zylindrischen Element2 integral gebildet sind zwecks Einbau in irgendeine andere Ausrüstung. Mittels eines in der Befestigung10 gebildeten Lochs11 kann die Kopplungsvorrichtung an irgendeiner anderen Einheit, die verschieden von derjenigen ist, an der das Gelenkstück3 befestigt ist, befestigt werden. - Es sollte auch angemerkt werden, daß die Rippen
5 gebildet werden können, um eine dreifache oder vielfache Struktur der Kopplungsvorrichtung zu verwirklichen. Auch kann nur die rechte oder linke Hälfte von jeder der in den5 ,11 ,12 bzw.15 wiedergegebenen Ausführungsformen der Kopplungsvorrichtung so gebildet werden, daß eine doppelte Struktur erhalten wird. Außerdem können die äußeren und inneren Rippen5A und5B eine verschiedene Höhe haben.
Claims (10)
- Kopplungsvorrichtung, aufweisend: einen länglichen, plattenförmigen, aus Kunstharz bestehenden Stabkörper (
1 ), einen aus Kunstharz bestehenden, zylindrischen Bereich (2 ), der an mindestens einem Ende des Stabkörpers integral gebildet ist, und ein Gelenkstück (3 ), das innerhalb des zylindrischen Bereichs vorgesehen ist, und das mit einem Gegenobjekt gekoppelt werden soll; wobei der Stabkörper (1 ) ein Plattenelement (6 ) umfaßt, das eine sich in der Längsrichtung erstreckende Rippe längs jeder Begrenzung des Plattenelements hat, wobei jede der Rippen orthogonal zu dem Plattenelement in entgegengesetzte Richtungen vorspringt; dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer der entgegengesetzten Flächen des Plattenelements mindestens ein Bereich der Länge jeder sich in der Längsrichtung erstreckenden Rippe ein Rippenpaar aus äußeren und inneren Rippen (5A ,5B ) aufweist, die über diesen Längenbereich einen gewissen Abstand voneinander haben, wobei eine Aussparung (7 ) in der zu der vorspringenden Richtung entgegengesetzten Richtung dazwischen gebildet ist, um zusammen eine doppelte Struktur zu bilden, und der zylindrische Bereich (2 ) axiale Endflächen eines konzentrischen Kreises umfaßt, wobei mindestens eine der axialen Endflächen längs mindestens einem Bereich des konzentrischen Kreises konzentrisch ausgespart ist, um dadurch zwei vorspringende Gebiete, die einen gewissen Abstand voneinander haben, in dem Bereich zu definieren, um zusammen eine doppelte Struktur zu bilden. - Kopplungsvorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal (
8 ) zum Spritzgießen bei einer der sich in der Längsrichtung erstreckenden Rippen angeordnet ist. - Kopplungsvorrichtung wie in Anspruch 2 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich von dem Stabkörper ein Vorsprung (
9 ) gebildet ist, um den Kanal (8 ) anzuordnen. - Kopplungsvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei vorspringenden Gebiete peripher gelegen sind auf der axialen Endfläche, die einer der entgegengesetzten Flächen des Plattenelements, die das Rippenpaar aus äußeren und inneren Rippen (
5A ,5B ) umfaßt, entspricht. - Kopplungsvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß nur die sich längs einer der Begrenzungen des Plattenelements (
6 ) in der Längsrichtung erstreckende Rippe ausgespart ist. - Kopplungsvorrichtung wie in Anspruch 5 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die inneren, als auch die äußeren Rippen (
5B ,5A ) der sich in der Längsrichtung erstreckenden, ausgesparten Rippe eine kleinere Dicke haben als die sich in der Längsrichtung erstreckende, nicht ausgesparte Rippe auf der verbleibenden Begrenzung. - Kopplungsvorrichtung wie irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bereiche der sich in der Längsrichtung erstreckenden Rippen ausgespart sind, um innere und äußere Rippen (
5B ,5A ) aufzuweisen. - Kopplungsvorrichtung wie in Anspruch 7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenstruktur weiterhin, zusätzlich zu, und in einem gewissen Abstand von den ersten und zweiten Rippen (
5A ,5B ), mindestens eine Rippe umfaßt. - Kopplungsvorrichtung wie in Anspruch 8 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Rippen (
5A ,5B ) sich von dem Plattenelement bis zu verschiedenen Höhen erstrecken. - Kopplungsvorrichtung, aufweisend: einen länglichen, plattenförmigen, aus Kunstharz bestehenden Stabkörper (
1 ), einen aus Kunstharz bestehenden, zylindrischen Bereich (2 ), der an mindestens einem Ende des Stabkörpers integral gebildet ist und axiale Endflächen aufweist, ein Gelenkstück (3 ), das innerhalb des zylindrischen Bereichs vorgesehen ist, und das mit einem Gegenobjekt gekoppelt werden soll, und ein aus Gummi bestehendes, elastisches Element (4 ), das zwischen dem zylindrischen Bereich und dem Gelenkstück vorgesehen ist; dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der axialen Flächen des zylindrischen Bereichs (2 ) längs mindestens einem Bereich eines konzentrischen Kreises der axialen Fläche konzentrisch ausgespart ist, um zwei vorspringende Gebiete, die einen gewissen Abstand voneinander haben, in dem Bereich zu bilden, um zusammen eine doppelte Struktur zu bilden.
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