DE102005050612A1

DE102005050612A1 - Stabilisatorbuchse

Info

Publication number: DE102005050612A1
Application number: DE102005050612A
Authority: DE
Inventors: Yukio Komaki Hayashi; Koichi Komaki Kobayashi
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2006-05-18
Also published as: US20060091595A1; CN100593650C; CN1766362A; JP2006123818A; JP4560376B2

Abstract

Eine Stabilisatorbuchse (12) mit einem elastischen Gummikörper (16) hat eine Klammer (14) und eine mittlere Platte (18), die in einem mittleren Abschnitt des elastischen Gummikörpers in einer Richtung rechwinklig zur Achse eingebettet ist, um sich so im Wesentlichen über eine gesamte Axiallänge des elastischen Gummikörpers zu erstrecken, so dass der elastische Gummikörper durch die mittlere Platte in eine innere Gummischicht (16-1) und eine äußere Gummischicht (16-2), die eine kleinere Federkonstante aufweist als die innere Gummischicht, verteilt wird. Die Stabilisatorbuchse ist aus zwei Umfangssegmentteilen (12A, 12A) zusammengesetzt, wobei die Klammer und die mittlere Platte einstückig an die Segmentteile anvulkanisiert sind, und die Segmentteile unter dem Dazwischenfügen einer Stabilisatorstange (10) in der Richtung rechtwinklig zur Achse zusammengebaut werden und einer Verdichtung in der Richtung rechtwinklig zur Achse ausgesetzt sind, so dass eine Innenfläche eines Durchgangslochs (20) einem Verbinden mit einer äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorstange mit einem Klebstoff (S) ausgesetzt ist.

Description

Durch Bezug aufgenommen
Die japanische Patentanmeldung Nr. 2004-316866, die am 29. Oktober 2004 eingereicht wurde, ist hiermit einschließlich der Beschreibung, der Zeichnungen und der Zusammenfassung mittels Bezug in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Stabilisatorbuchse zum elastischen Lagern einer Stabilisatorstange an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs.

Eine Stabilisatorstange ist eine torsionssteife Feder (Torsionsstange), die an einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist, um Kippen zu reduzieren. Die Stabilisatorstange ist mit ihren Enden an der linken und rechten Aufhängung montiert installiert, und wirkt um unterschiedliche Vertikalbewegungen durch die linken und rechten Räder zu unterdrücken. Wenn z.B. beim Fahren einer Kurve wegen der Zentrifugalkraft die äußere Aufhängung zusammengedrückt wird und die innere Aufhängung ausgedehnt wird, tendiert die Karosserie als Ergebnis davon wegen der Zentrifugalkraft nach außen zu kippen. Wenn das linke und rechte Rad sich in einer gegenüberliegenden Phase vertikal bewegen (d.h. während des Rollens), wird die Stabilisatorstange einer Verdrehung unterzogen, wobei eine gegenüberliegende Phasenbewegung der linken und rechten Räder mittels dem durch die Torsionssteifigkeit bereitgestellten Widerstand unterdrückt wird, während die linken und rechten Räder, die einer gegenüberliegenden Phasenbewegung unterzogen wurden, schnell durch die elastische, durch die Verdrehung angesammelte Wiederherstellkraft in den Originalzustand zurückgeführt werden.

Wie voranstehend erläutert wurde, weist die Stabilisatorstange die Funktion auf, einen Rollwinkel zu reduzieren, und dabei die Fahrstabilität der Fahrzeugkarosserie zu erhöhen. Wenn die Stabilisatorstange an die Karosserie montiert wird, werden Stabilisatorbuchsen zwischen die Karosserie und die Stabilisatorstange eingefügt, um als schwingungsisolierende Komponenten zu wirken, so dass die Stabilisatorstange an der Karosserie elastisch gelagert ist.

6 stellt ein Beispiel einer Stabilisatorstange dar, die unter Verwendung von Stabilisatorbuchsen elastisch an einer Fahrzeugkarosserie gelagert ist (in der JP-A-2001-271860 offenbart). Eine Stabilisatorstange 200 ist aus einer Metallstange zusammengesetzt, und ist in der gesamten Draufsicht im Allgemeinen torförmig ausgebildet. Die Stabilisatorstange 200 hat einen mittleren Abschnitt 200A, der im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung (seitliche Richtung der Fahrzeugkarosserie) linear ausgebildet ist, und der an einer Fahrzeugkarosserie 204 über ein Paar von Stabilisatorbuchsen 202 befestigt ist, und Armabschnitte 200B, die sich von beiden Enden des mittleren Abschnitts 200A erstrecken. Die Armabschnitte 200B sind bei ihren Endabschnitten an Aufhängungsarmen 208 befestigt, die beide Räder 206 lagern.

Die Stabilisatorbuchse 202 weist einen elastischen Gummikörper 210 mit einem Durchgangsloch 216 auf. Mit der durch das Durchgangsloch 216 durchgeführten Stabilisatorstange 200 wird der elastische Gummikörper 210 mittels einer Klammer 214 an der Fahrzeugkarosserie 204 befestigt, die einen äußeren Rohrabschnitt 212 aufweist, während er innerhalb der Aussparung 220 auf der Innenseite des äußeren Rohrabschnittes 212 eingepasst ist.

7 stellt ein Beispiel einer bekannten Stabilisatorbuchse dar. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist in bekannter Weise der elastische Gummikörper 210 als von der Klammer 214 getrenntes Element durch Vulkanisieren geformt. Eine sich durch das Durchgangsloch 216 hinauferstreckende Unterteilung 218 wird dann in dem elastischen Gummikörper 210 hergestellt, und mit dem elastischen Gummikörper 210 durch die Unterteilung 218 auf die Stabilisatorstange 200 eingepasst. Es wird nämlich der elastische Gummikörper 210 mittels der Klammer 214 an der Fahrzeugkarosserie 204 befestigt, wobei die Stabilisatorstange 200 durch das Durchgangsloch 216 tritt.

Die Klammer 214 weist auf der Innenseite des äußeren Rohrabschnittes 212a eine Aussparung 220 auf, in die der elastische Gummikörper 210 innen eingepasst ist, während beide Enden einen plattenförmigen Befestigungsabschnitt 222 aufweisen, und die gestatten, beide Befestigungsabschnitte 222 an der Fahrzeugkarosserie 204 zu befestigen.

Ein Problem mit dieser Art von Stabilisatorbuchse 202 ist, wegen der Eingabe einer Verdrehung oder ähnlichem zu der Stabilisatorstange 200, dass die innere Fläche des Durchgangslochs 216 ein Rutschen relativ zu der Stabilisatorstange 200 erfahren kann, und dieses Rutschen ein abnormales Geräusch erzeugen kann, wie z.B. ein Reibschwingungsgeräusch.

Um diesem Problem zu begegnen, offenbart die JP-A-2002-248923 eine Gegenmaßnahme, d.h. während dem Vulkanisieren des elastischen Gummikörpers 210 das Teil einstückig an der Stabilisatorstange 200 anzuvulkanisieren. Jedoch erfordert dies, dass das Vulkanisieren des elastischen Gummikörpers 210 mit der großen unhandlichen Stabilisatorstange 200 ausgeführt wird, die direkt in die Form für den elastischen Gummikörper 120 eingesetzt wird, was das Problem von bestimmten Ausstattungskosten durch Ausstattung in einem großen Maßstab herbeigeführt ergibt.

Andererseits wurde ebenfalls vorgeschlagen, den elastischen Gummikörper 210 einzeln zu Vulkanisieren, und dann die Innenfläche des Durchgangslochs 216 mittels einem nachfolgenden Verbindungsvorgang mit der Stabilisatorstange 200 zu verbinden. Dies ist z.B. in der JP-A-11-108096 und der JP-A-2001-270315 gelehrt.

Wo jedoch der elastische Gummikörper 210 einzeln durch Vulkanisieren ausgebildet ist, und dann mittels einem nachfolgenden Verbindungsvorgang mit der Stabilisatorstange 200 verbunden ist, ist es für die Verbindungsfläche des elastischen Gummikörpers 120 notwendig, d.h. die Innenfläche des Durchgangslochs 216, an der Außenfläche der Stabilisatorstange 200 verbunden zu werden, während sie in einem ausreichend nahen Kontakt mit dieser angeordnet ist. Entsprechend ist es wünschenswert, den nachfolgenden Verbindungsvorgang auszuführen, während der elastische Gummikörper 210, der an der Stabilisatorstange 200 eingepasst ist, einem von außen angewendeten Druck ausgesetzt wird, um so eine Druckverformung des elastischen Gummikörpers 210 in der Richtung hervorzurufen, in der sich der Durchmesser verengt.

8A bis 8C stellen eine Einrichtung zum Ausführen des nachfolgenden Verbindens dar. Ein Klebstoff S wird an der äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorstange 200 über eine vorbestimmte axiale Länge von dieser aufgebracht. Der elastische Gummikörper 210 wird darauf eingepasst. Der elastische Gummikörper 210 wird dann mittels einer Druckmatrize 224 einem Druck in der Richtung rechtwinklig zur Achse ausgesetzt, um eine Verformung mit Verdichtung des elastischen Gummikörpers 210 herbeizuführen. In diesem Zustand wird die Baugruppe für einen vorbestimmten Zeitraum in einem erwärmten Ofen gehalten, um den nachfolgenden Verbindungsvorgang des elastischen Gummikörpers 210 und der Stabilisatorstange 200 mit dem Klebstoff S zu bewirken. Die voranstehend diskutierte Klammer 214 könnte anstelle der Druckmatrize 224 verwendet werden.

Wie aus 8C ersichtlich ist, unterliegt der elastische Gummikörper 210 und insbesondere dessen Abschnitt auf der inneren Umfangsseite, d.h. der Abschnitt um das Durchgangsloch 216, einer anwendbaren Verformung in der Achsenrichtung in Zusammenhang mit dem Rutschen der Innenfläche des Durchgangslochs 216 in der Achsenrichtung mit Bezug auf die Stabilisatorstange 200, wenn der elastische Gummikörper 210, der auf die Stabilisatorstange 200 eingepasst ist, einem von dessen Außenseite in der Richtung rechtwinklig zur Achse angewendeten Druck ausgesetzt ist, und dabei bewirkt wird, dass er eine zusammendrückende Verformung in der gleichen Richtung erfährt.

Als Ergebnis wird eine bemerkenswerte Verengung K bei den zwei axialen Endabschnitten und bei dem inneren Umfangsabschnitt des elastischen Gummikörpers 210 erzeugt, und es wird bewirkt, dass der Klebstoff S, der auf die Stabilisatorstange 200 angewendet wurde, in Zusammenhang mit der Verformung des Gummis in die Axialrichtung fließt, was das Risiko einer unzureichenden Bondkraft oder einer ungleichmäßigen Verbindung erzeugt. Wo solch eine unzureichende Verbindungskraft oder ein ungleichförmiges Verbinden aufgetreten ist, wirkt bei der Klebstoffgrenzfläche des elastischen Gummikörpers 210 und der Stabilisatorstange 200 ein hohes Spannungsniveau, und tendiert dazu, dort Spannungskonzentrationen zu erzeugen. Insbesondere, da die beiden axialen Enden der Klebstofffläche das Ende der Verengung K bestimmen, werden in diesen Bereichen insbesondere große Spannungskonzentrationen erzeugt, die dann als Anfangspunkte für das Auftreten und eine axiale Fortpflanzung der Klebstofftrennung zwischen dem elastischen Gummikörper 210 und der Stabilisatorstange 200 während des Betriebs wirken, und das Risiko einer Reduktion der Lebensdauer erzeugen. Ein anderes Problem ist, dass während des Betriebs schlammiges Wasser in die Verengung K eindringen kann.

In dem Fall, bei dem der elastische Gummikörper 210 und die Stabilisatorstange 200 auf diese Weise verbunden werden, ist es möglich, an dieser Stelle ein Rutschen zu verhindern. Jedoch tendiert das Rutschen stattdessen dazu bei der Berührungsfläche der äußeren Gummifläche des elastischen Körpers 210 und der Klammer 214 wegen der Eingabe einer auf die Stabilisatorstange 200 angewendeten Verdrehung oder Ähnlichem aufzutreten, und dieses Rutschen kann ein abnormales Geräusch wie z.B. ein Reibschwingungsgeräusch erzeugen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deswegen eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Stabilisatorbuchse bereitzustellen, die ein Rutschen, das ein ungemütliches Reibschwingungsgeräusch oder ein anderes derartiges abnormales Geräusch bei der Berührungsschnittstelle des elastischen Gummikörpers und der Klammer erzeugt, nicht entstehen lässt, die eine gute Bondfestigkeit und Bondzuverlässigkeit für eine ausgezeichnete Lebensdauer bietet, und die günstig hergestellt werden kann.

Die obige und/andere optionale Aufgaben dieser Erfindung können gemäß zumindest einem der folgenden Gesichtspunkte der Erfindung erreicht werden. Die folgenden Gesichtspunkte und/oder Elemente, die in jedem Gesichtspunkt der Erfindung eingesetzt sind, können in jeglichen möglichen optionalen Kombinationen aufgenommen werden. Es ist zu verstehen, dass die Grundlage der Erfindung nicht auf diese Gesichtspunkte der Erfindung und Kombinationen der technischen Merkmale beschränkt ist, sondern auch ausgehend von den in der gesamten Beschreibung und den Zeichnungen offenbarten Lehren der vorliegenden Erfindung auf andere Weise verstanden werden können, oder durch Fachleute unter Betrachtung der vorliegenden Offenbarung in ihrer Gesamtheit erkannt werden können.

Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung stellt eine Stabilisatorbuchse zum elastischen Lagern einer Stabilisatorstange an einer Fahrzeugkarosserie bereicht, mit: einem rohrförmigen elastischen Gummikörper mit einem Durchgangsloch; einer mit einer Aussparung bereitgestellten steifen Klammer, in die der elastische Gummikörper innen eingepasst ist, wobei die Stabilisatorstange durch das Durchgangsloch durchgeführt ist, und der elastische Gummikörper durch die Klammer an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, so dass die Stabilisatorstange elastisch an der Fahrzeugkarosserie gelagert ist; und eine in einem mittleren Abschnitt des elastischen Gummikörpers in einer Richtung rechtwinklig zur Achse eingebettete mittlere Umfangsplatte, um sich im Wesentlichen über eine gesamte axiale Länge des elastischen Gummikörpers mit einer sich um das Durchgangsloch krümmenden Querschnittsform zu erstrecken, so dass der elastische Gummikörper durch die mittlere Platte in eine bei einer inneren Umfangsseite gelegene innere Gummischicht und eine bei einer äußeren Umfangsseite gelegene äußere Gummischicht, die eine kleinere Federkonstante aufweist als die innere Gummischicht, unterteilt ist, wobei der elastische Gummikörper, die Klammer und die mittlere Platte in zumindest zwei Umfangs-Segmentteile bei einer Segmentierebene segmentiert sind, die durch das Durchgangsloch geführt ist, und die Klammer und die mittlere Platte einstückig an die Segmentteile während des Vulkanisierens des elastischen Gummikörpers anvulkanisiert sind, und wobei die einstückig vulkanisierten Segmentteile unter dazwischen Einfügen der Stabilisatorstange in einer Richtung rechtwinklig zur Achse und einem Zusammendrücken in der Richtung rechtwinklig zur Achse ausgesetzt zusammengebaut werden, so dass eine innere Fläche des Durchgangslochs einem nachfolgenden Verbinden mit einer äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorstange mit einem Klebstoff ausgesetzt ist.

Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung stellt eine Stabilisatorbuchse gemäß dem zuvor erwähnten ersten Gesichtspunkt bereit, wobei die innere Gummischicht dünner ist als die äußere Gummischicht.

Ein dritter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung stellt eine Stabilisatorbuchse gemäß den zuvor erwähnten ersten und zweiten Gesichtspunkte bereit, wobei die äußere Gummischicht eine kürzere axiale Länge aufweist als die innere Gummischicht.

Ein vierter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung stellt eine Stabilisatorbuchse gemäß einem beliebigen der ersten bis dritten Gesichtspunkte bereit, wobei die Klammer Löcher zum Befestigen der Fahrzeugskarosserie aufweist, die in jedem der segmentierten Teile bei Stellen an jeder Seite des elastischen Gummikörpers in der Richtung rechtwinklig zur Achse bereitgestellt sind.

Ein fünfter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung stellt eine Stabilisatorbuchse gemäß einem beliebigen der ersten bis vierten Gesichtspunkte bereit, wobei mit den zusammengebauten segmentierten Teilen ein radial innerstes Teil der inneren Gummischicht des elastischen Gummikörpers, die die innere Fläche des Durchgangslochs bestimmen, sich fortlaufend über einen gesamten Umfang der äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorfläche über den Klebstoff erstreckt, und radial mittlere und äußere Teile der inneren Gummischicht Umfangszwischenräume aufweisen, von denen jeder eine Umfangslänge aufweist, die sich allmählich erhöht, wenn sie sich radial, zwischen in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Flächen der Segmentteile nach außen erstreckt.

Gemäß der voranstehend ausgeführten, vorliegenden Erfindung ist eine steife mittlere Platte in dem mittleren Abschnitt des Querschnitts rechtwinklig zur Achse des rohrförmigen elastischen Gummikörpers mit Bezug auf die Stabilisatorstange eingebettet. Deswegen ist die Stabilisatorbuchse mit dem elastischen Gummikörper, der mittlere Platte und einer steifen Klammer entlang einer durch das Durchgangsloch geführten Segmentierebene mit dem elastischen Gummikörper, der mittlere Platte, segmentiert, wobei die steife Klammer an jedem der segmentierten Teile einstückig anvulkanisiert ist, während die Innenfläche des Durchgangslochs einem nachfolgenden Verbinden mit der äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorstange ausgesetzt ist, wobei die segmentierten Teile zusammengedrückt werden, während der Stabilisator dazwischen eingefügt wird. Da die Federkonstante der äußeren Gummischicht auf der äußeren Umfangsseite kleiner ist als die der inneren Gummischicht an der Innenseite der mittleren Platte in dem elastischen Gummikörper, kann in der vorliegenden Erfindung eine Verformung der inneren Gummischicht in der Axialrichtung minimal gehalten werden, wenn die Stabilisatorstange zusammengedrückt wird, während sie durch die segmentierten Teile in der Richtung rechtwinklig zur Achse dazwischen gefügt wird, so dass ein Fließen des Klebstoffs in der Axialrichtung in Zusammenhang mit einer übermäßigen Verformung der inneren Gummischicht zufriedenstellend reduziert werden kann, und ein bemerkenswertes Verengen bei den axialen Enden der Schnittstelle der inneren Gummischicht und der Stabilisatorstange verhindert werden kann. Als Ergebnis kann eine Spannungskonzentration bei der Klebstoffgrenzfläche insbesondere bei den beiden axialen Enden der Klebstoffgrenzfläche, die das Ende der Verengung bestimmen, wirkungsvoll reduziert werden, und eine Klebstofftrennung wegen des Auftretens eines Risses in gewissen Abschnitten und eine folgende Ausbreitung von Rissen entlang der Klebstoffgrenzfläche kann wirkungsvoll verhindert werden.

In der Zwischenzeit wird mittels der in dem mittleren Abschnitt von dessen Querschnitt eingebetteten mittleren Platte ein Druck auf den elastischen Gummikörper in der den Durchmesser verengenden Richtung gleichförmig über die Klebstoffgrenzfläche des elastischen Gummikörpers verteilt, insbesondere die innere Fläche des Durchgangslochs der inneren Gummischicht über die gesamte axiale Länge von dieser, und als Ergebnis davon wird eine hohe Klebkraft zwischen dem elastischen Gummikörper und der Stabilisatorstange erhalten. Zusätzlich ist es die äußere Gummischicht, die grundlegend einer großen Verformung unterzogen wird, wenn eine Verdrehung während des Betriebs der Stabilisatorstange auf die Stabilisatorstange ausgeübt wird, wobei die Verformung der inneren Gummischicht minimal ist, und somit die Last auf die innere Gummischicht und das Hinunterhalten der Spannungskonzentration in der inneren Gummischicht reduziert wird, und insbesondere auf die innere Fläche des Durchgangslochs (Klebstoffgrenzfläche), wobei die Auswirkungen der verbesserten Lebensdauer der Stabilisatorbuchse und der verbesserten Klebstofflebensdauer erhalten werden können.

Zusätzlich ist das voranstehend erwähnte Problem des Eindringens von schlammigem Wasser in dem Bereich gelöst, da zwischen der Stabilisatorstange und der Stabilisatorbuchse und insbesondere der innere Gummischicht keine bemerkenswerte Verengung auftritt.

Da es möglich ist, die Federkonstante der äußeren Gummischicht zu variieren, während sichergestellt ist, dass eine ausreichende Klebstoffkraft gegen die Stabilisatorstange auf der Seite der inneren Gummischicht erhalten wird, besteht der zusätzliche Vorteil eines breiteren Einstellbereichs für die gesamte Federkonstante. Da in der vorliegenden Erfindung außerdem die Klammer zum Befestigen des elastischen Gummikörpers an der Fahrzeugkarosserie an den elastischen Gummikörper anvulkanisiert wird, kann das Problem des Rutschens zwischen dem elastischen Gummikörper und der Klammer und eines dabei produzierten abnormalen Geräusches begleitend verhindert werden. Da die vorliegende Erfindung das nachfolgende Verbinden der Stabilisatorbuchse an die Stabilisatorstange nach dem Vulkanisieren lehrt, sind zusätzlich die Herstellungskosten niedriger, als wenn die Bauteile einstückig während des Vulkanisierens anvulkanisiert werden.

Die innere Gummischicht kann dünner ausgeführt sein als die äußere Gummischicht (zweiter Gesichtspunkt). Mit dieser Anordnung kann der äußeren Gummischicht wirkungsvoll eine niedrigere Federkonstante mit Bezug auf die innere Gummischicht verliehen werden.

Der äußeren Gummischicht kann ebenfalls eine kürzere axiale Länge als der inneren Gummischicht gegeben werden (dritter Gesichtspunkt). Mit dieser Anordnung kann der äußeren Gummischicht wirkungsvoll eine relativ niedrigere Federkonstante mit Bezug auf die innere Gummischicht verliehen werden.

Der vierte Gesichtspunkt lehrt das Bereitstellen der Klammer in jedem der segmentierten Teile mit Löchern zum Befestigen an der Fahrzeugkarosserie bei Stellen an jeder Seite des elastischen Gummikörpers in der Richtung rechtwinklig zur Achse. Mit dieser Anordnung wird es mittels dem Befestigen der Klammern der segmentierten Teile mittels Schrauben oder anderen Befestigungsbauteilen, die in den Befestigungslöchern angeordnet sind, eine einfache Tätigkeit, den elastischen Gummikörper dem Nachbondvorgang einem Hochtemperaturofen auszusetzen, während er in der den Durchmesser beschränkenden Richtung zusammengedrückt gehalten ist.

Der fünfte Gesichtspunkt lehrt das Bereitstellen der Zwischenräume zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der segmentierten Teile bei radial mittleren und äußeren Abschnitten der inneren Gummischicht, während das radial innerste Teil der inneren Gummischicht sich fortlaufend über den gesamten Umfang der äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorstange über den Klebstoff erstreckt. Mit dieser Anordnung wird durch diesen Zwischenraum eine elastische Verformung der inneren Gummischicht wirkungsvoll aufgenommen, wenn die innere Gummischicht einem Zusammendrücken in der Richtung rechtwinklig zur Achse ausgesetzt ist, und dabei die Zusammendrückkraft wirkungsvoll auf eine Dichtfläche der inneren Gummischicht ausgeübt wird, das heißt, auf das innerste Teil der inneren Gummischicht, das sich fortlaufend über den gesamten Umfang der Stabilisatorstange über den Klebstoff erstreckt, und es wird eine verbesserte Verbindungsstabilität zwischen der inneren Gummischicht und der Stabilisatorstange sichergestellt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorangehenden und/oder andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen deutlicher werden, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen und worin:
1A und 1B Stabilisatorbuchsen einer Konstruktion gemäß einer bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung zeigen, die an einer Stabilisatorstange eines Kraftfahrzeugs in entsprechenden Positionen angebracht sind;
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 der 1A ist;
3 eine axiale Querschnittsansicht von einer der in 1A und 1B gezeigten Stabilisatorbuchsen ist;
4 eine Explosionsansicht ist, die segmentierte Teile der Stabilisatorbuchse der 2 in einen getrennten Zustand zeigt;
5A und 5B Zusammenbauschritte der Stabilisatorbuchsen der 1A und 1B zeigen;
6 eine bekannte Stabilisatorbuchse zeigt, die an einer Stabilisatorstange eines Fahrzeugs angebracht ist;
7 eine Explosionsansicht ist, die Bauteile der bekannten Stabilisatorbuchse der 6 zeigt; und
8A bis 8C bekannte Zusammenbauschritte zum nachfolgenden Verbinden der bekannten Stabilisatorbuchse an die Stabilisatorstange zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Mit Bezug auf 1A und 1B ist zuerst eine aus einer Metallstange bestehende Stabilisatorstange 10 mit ihrem mittleren Abschnitt 10a gezeigt, die insgesamt eine ebene Anordnung aufweist, die allgemein in Form eines Tors ausgebildet ist. Die Stabilisatorstange 10 ist nämlich im Wesentlichen linear in der Breitenrichtung des Fahrzeugs (seitliche Richtung der Fahrzeugkarosserie) ausgebildet, und durch Stabilisatorbuchsen 12 an der Fahrzeugkarosserie befestigt, und Armabschnitte 10b sind bei ihren beiden Enden an deren Endabschnitte an Aufhängungsarmen befestigt, die Räder stützen.
In 2 und 3 ist die besondere Anordnung der Stabilisatorbuchse 12 zusammen mit der Stabilisatorstange 10 selbst detailliert dargestellt, während sie an der Stabilisatorstange 10 angebracht ist. Wie aus den Zeichnungen offensichtlich wird, weist die Stabilisatorbuchse 12 der Ausführungsform eine aus Metall hergestellte steife Klammer 14, einen elastischen Gummikörper 16 und eine steife aus Metall hergestellte mittlere Platte 18 auf, die innerhalb des elastischen Gummikörpers 16 eingebettet ist.
Der elastische Gummikörper 16 ist in seinem Querschnitt rohrförmig und weist in seiner Mitte ein kreisförmiges Durchgangsloch 20 auf, durch das die Stabilisatorstange 10 durchgeführt wird. Die Innenfläche des Durchgangslochs 20 und die äußere Umfangsfläche der Stabilisatorstange 10 werden mit einem Klebstoff S miteinander verbunden. Hier kann ein chlorinierter Gummiklebstoff bevorzugt als der Klebstoff S verwendet werden.
Die mittlere Platte 18 und der elastische Gummikörper 16 sind während des Vulkanisierens des elastischen Gummikörpers 16 einstückig aneinander anvulkanisiert. Wie in 2 dargestellt ist, weist die Klammer 14 einen äußeren Rohrabschnitt 24 zum Umhüllen des elastischen Gummikörpers 16 auf, und ein paar Befestigungsabschnitte 26, die sich in der Zeichnung von diesem nach links und rechts erstrecken, das heißt, Befestigungsabschnitte 26, die an jeder Seite des elastischen Gummikörpers 16 in der rechtwinkligen Achsenrichtung angeordnet sind. Jeder Befestigungsabschnitt 26 ist mittels einem Befestigungsloch 30 durchlöchert, so dass der Befestigungsabschnitt 26 bei den Befestigungslöchern 30 an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann.
Der äußere Rohrabschnitt 24 weist eine kreisförmige Aussparung 28 auf, deren Form der äußeren Umfangsfläche des elastischen Gummikörpers 16 entspricht, in die der elastische Gummikörper 16 innen eingepasst ist. In dem aus 2 und 3 ersichtlichen, zusammengebauten Zustand ist der elastische Gummikörper einer angewandten Kraft von dessen äußerer Umfangsoberfläche in einer den Durchmesser einschränkenden Richtung ausgesetzt, und unterliegt in der den Durchmesser einschränkenden Richtung einer gesamten zusammendrückenden Verformung.
Die Klammer 14 und der elastische Gummikörper 16 sind während des Vulkanisierens des elastischen Gummikörpers 16 einstückig aneinander anvulkanisiert. Die zuvor erwähnte mittlere Platte 18 weist eine Querschnittsform auf, die um das Durchgangsloch 20 gekrümmt ist, und hier insbesondere eine Querschnittsform, die das Durchgangsloch 20 kreisförmig umgibt, und ist in dem mittleren Abschnitt des Querschnitts rechtwinklig zur Achse des elastischen Gummikörpers 16 mit Bezug auf die Stabilisatorstange 10 eingebettet. Dadurch ist der elastische Gummikörper 16 mittels der mittlere Platte 18 in eine innere Gummischicht 16-1, die an der inneren Umfangsseite angeordnet ist, und eine äußere Gummischicht 16-2, die an der äußeren Umfangsseite angeordnet ist, unterteilt, wie aus 3 ersichtlich ist.
Die innere Gummischicht 16-1 und die äußere Gummischicht 16-2 sind einstückig aus dem gleichen Gummiwerkstoff ausgebildet, wobei die innere Gummischicht 16-1 dünner ist als die äußere Gummischicht 16-2. Auf diese Weise ist ein Ort nahe dem Durchgangsloch 20 als Ort zum Einbetten der mittlere Platte 18 ausgewählt. Die mittlere Platte 18 weist eine Länge auf, die im Wesentlichen flächengleich mit der gesamten Achsenlänge des elastischen Gummikörpers 16 ist. Die mittlere Platte 18 ist nämlich über im Wesentlichen die gesamte Länge des elastischen Gummikörpers 16 in dem elastischen Gummikörper 16 eingebettet.
Wie aus 3 deutlich ersichtlich ist, ist die axiale Länge 1 der äußeren Gummischicht 16-2 kürzer als die axiale Länge der inneren Gummischicht 16-1. Als Ergebnis weist in dem elastischen Gummikörper 16 die innere Gummischicht 16-1 eine große Federkonstante auf, während die äußere Gummischicht 16-2 eine kleine Federkonstante aufweist. Hier ist das Verhältnis der Federkonstante der inneren Gummischicht 16-1 zu der Federkonstante der äußeren Gummischicht 16-2 2:1 oder darüber.
Wie aus 2 ersichtlich ist, ist die mittlere Platte 18 mit Verbindungslöchern 32 durchlöchert, die bei einer Vielzahl von Stellen in der Umfangsrichtung vorgesehen sind, wobei die innere Gummischicht 16-1 und die äußere Gummischicht 16-2 durch diese Verbindungslöcher 32 miteinander verbunden sind.
Wie aus 2 und aus 4 ersichtlich ist, ist die Stabilisatorbuchse 12 der Ausführungsform bei einer durch das Durchgangsloch 20 tretenden Segmentierebene P in zwei Umfangsabschnitte segmentiert. Die sich ergebenden segmentierten Teile 12A, 12A werden miteinander zusammengebaut, während die Stabilisatorstange 10 in der rechtwinkligen Achsenrichtung eingefügt ist und der elastische Gummikörper 16 einer Druckverformung ausgesetzt ist.
Die Segmentteile 12A, 12A sind so bestimmt, dass sie die Stabilisatorbuchse 12 genau in die Hälfte teilen, und jedes die Hälfte der Klammer 14 aufweist, das heißt, die Hälfte des äußeren Rohrabschnitts 24 und die Hälfte des Befestigungsabschnitte 26. Jedes ist mit der Hälfte des elastischen Gummikörpers 16 und ebenfalls mit der Hälfte der mittlere Platte 18 versehen.
5A und 5B stellen den Vorgang zum Zusammenbau der Segmentteile 12A dar. Wie aus 5A ersichtlich ist, werden Segmentteile 12A durch ein vorbereitendes einstückiges Vulkanisieren der entsprechenden Hälften der Klammer 14, des elastischen Gummikörpers 16 und der mittlere Platte 18 erhalten, und danach wird ein Klebstoff S auf die äußere Umfangsfläche der Stabilisatorstange 10 über eine vorbestimmte Achsenlänge davon vorangewendet (der Klebstoff S kann auf der Seite des elastischen Gummikörpers 16 angewendet werden oder auf beide, nämlich auf diese und auf die Stabilisatorstange 10).
Wie aus 5B ersichtlich ist, wird dann die Stabilisatorstange 10 in der Richtung rechtwinklig zu der Achse zwischen einem Paar von Segmentteilen 12A eingefügt, wobei die Segmentklammer 14 der Segmentteile 12A bei der Segmentebene P angrenzend liegen. Die Klammern 14, 14 werden dann mit Klemmen oder Ähnlichen befestigt, um den elastischen Gummikörper 16 in einem zusammengedrückten Zustand zu halten, und die gesamte Baugruppe wird in einen Wärmeofen gegeben und für eine vorbestimmte Zeitlänge gehalten, um das nachfolgende Verbinden des elastischen Gummikörpers 16 und insbesondere der inneren Fläche des Durchgangslochs 20 mit der Stabilisatorstange 10 auszuführen.
Die Stabilisatorbuchse 12 ist nun nachfolgend mit der Stabilisatorstange 10 bei der inneren Fläche des Durchgangslochs 20 in dem elastischen Gummikörper 16 verbunden. Folgend wird die Klammer unter Verwendung des Befestigungslochs 30 an der Fahrzeugkarosserie befestigt, weil die durch das Befestigungsloch 30 geführte Schraube entfernt wurde. Die Stabilisatorstange 10 ist nun elastisch über die Stabilisatorbuchse 12 an der Fahrzeugkarosserie gelagert.
Wenn der elastische Gummikörper 16 in der Ausführungsform durch das Dazwischenfügen der Stabilisatorstange mit den Segmentteilen 12A, 12A in der Richtung rechtwinklig zur Achse zusammengedrückt wird, wird eine axiale Verformung der inneren Gummischicht 16-1 auf ein Minimum gehalten, ein Fließen des Klebstoffs S in der Axialrichtung im Zusammenhang mit einer übermäßigen Verformung der inneren Gummischicht 16-1 wird zufriedenstellend reduziert, und eine zufriedenstellende Verengung bei den axialen Enden der Schnittstelle der inneren Gummischicht 16-1 und der Stabilisatorstange 10 ist verhindert, da die innere Gummischicht 16-1 eine hohe Federkonstante aufweist und die äußere Gummischicht 16-2 eine niedrige Federkonstante aufweist.
Als Ergebnis kann die Spannungskonzentration bei der Klebstoffgrenzfläche und insbesondere bei den zwei axialen Enden der Klebstoffgrenzfläche, die das Ende der Verengung bestimmen, wirkungsvoll reduziert werden, und eine Trennung des Klebstoffs wegen des Auftretens von Rissen in diesen Abschnitten und ein folgendes Ausbreiten der Risse entlang der Klebstoffgrenzfläche wirkungsvoll verhindert werden. Inzwischen wird mittels der in den mittleren Abschnitt von dessen Querschnitt eingebetteten mittlere Platte 18 auf den elastischen Gummikörper 16 angewandter Druck in der den Durchmesser einschränkenden Richtung gleichförmig über die Klebstoffgrenzfläche des elastischen Gummikörpers 16 verteilt, insbesondere über die innere Fläche des Durchgangslochs 20 der inneren Gummischicht 16-1, über deren Gesamtheit, wobei eine hohe Klebekraft zwischen den elastischen Gummikörper 16 und der Stabilisatorstange 10 erreicht wird.
Wenn während des Betriebs der Stabilisatorbuchse 12 zusätzlich eine Verdrehung auf die Stabilisatorstange 10 angewandt wird, ist es die äußere Gummischicht 16-2, die grundlegend einer großen Verformung unterzogen wird, wobei die Verformung der inneren Gummischicht minimal ist. Dies verursacht eine Reduktion der Spannungskonzentration in der inneren Gummischicht 16-1, und insbesondere der inneren Fläche des Durchgangslochs 20 (Klebstoffgrenzfläche), wobei die Auswirkungen der verbesserten Lebensdauer der Stabilisatorbuchse 12 und der verbesserten Zuverlässigkeit des Klebstoffs erhalten werden können.
Da keine bemerkenswerte Verengung zwischen der Stabilisatorstange 10 und der Stabilisatorbuchse 12 insbesondere der inneren Gummischicht 16-1 auftritt, kann zusätzlich gleichzeitig das Problem des Eindringens von schlammigen Wasser in dem Bereich gelöst werden. Ebenfalls ist es in dieser Ausführungsform möglich, die Federkonstante der äußeren Gummischicht 16-2 zu variieren, während sichergestellt ist, dass gegen die Stabilisatorstange 10 auf der Seite der inneren Gummischicht 16-1 eine ausreichende Klebekraft beibehalten ist, so dass ein zusätzlicher Vorteil eines weiteren Einstellbereichs für die gesamte Federkonstante vorliegt.
Ebenfalls kann in dieser Ausführungsform gleichzeitig das Problem des Rutschens zwischen dem elastischen Gummikörper 16 und der Klammer 14 und eines dabei erzeugten abnormalen Geräusches verhindert werden, da die Klammer 14 zum Befestigen des elastischen Gummikörpers 16 an der Fahrzeugkarosserie an den elastischen Gummikörper 16 anvulkanisiert ist.
Zusätzlich kann in dieser Ausführungsform das Paar der Segmentteile 12A fest mit dem dazwischen zusammengedrückten elastischen Gummikörper 16 befestigt werden, da die Hälfte der Befestigungslöcher 30 in der Klammer 14 in dem Paar Segmentteile 12A ausgebildet sind (insbesondere in jeder Hälfte davon), wobei es eine einfache Maßnahme ist, den elastischen Gummikörper 16 dem nachfolgenden Verbindungsvorgang zu unterziehen, während dieser in einem zusammengedrückten Zustand gehalten ist.
Wie aus 2 ersichtlich ist, sollte es ebenfalls verstanden werden, dass zwischen gegenüberliegenden Umfangsflächen 34a, 34b der Segmentteile 12A und 12B bei der inneren Gummischicht 16-1 Zwischenräume ausgebildet sind, während die radial innersten Teile der inneren Gummischicht 16-1 sich fortlaufend über den gesamten Umfang der äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorstange 10 über den Klebstoff erstrecken. Mit dieser Anordnung wird eine elastische Verformung der inneren Gummischicht 16-1 wirkungsvoll durch diese Zwischenräume aufgenommen, und dabei eine Zusammendrückkraft wirkungsvoll auf eine Dichtfläche der inneren Gummischicht 16-1 ausgeübt, das heißt, auf das innerste Teil der inneren Gummischicht 16-1, das sich fortlaufend über den gesamten Umfang der Stabilisatorstange 10 über den Klebstoff S erstreckt, und eine verbesserte Verbindung zwischen der inneren Gummischicht 16-1 und der Stabilisatorstange 10 sicherstellt. Ebenfalls können zwischen den gegenüberliegenden Umfangsflächen zwischen gegenüberliegenden Umfangsflächen der Segmentteile 12A und 12A bei der äußeren Gummischicht 16-2 ausgebildete Zwischenräume geeignet eingestellt werden, um die erforderlichen Federkennzeichen der Stabilisatorbuchse 12 bereitzustellen.
Während die Erfindung hierin im Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform detailliert beschrieben wurde, die lediglich beispielhaft ist, ist ebenfalls zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen anderen Änderungen, Abänderungen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, die Fachleuten in den Sinn kommen können, ohne von dem Geist und Bereich der in den folgenden Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.
Eine Stabilisatorbuchse (12) mit einem elastischen Gummikörper (16) hat eine Klammer (14) und eine mittlere Platte (18), die in einem mittleren Abschnitt des elastischen Gummikörpers in einer Richtung rechtwinklig zur Achse eingebettet ist, um sich so im Wesentlichen über eine gesamte Axiallänge des elastischen Gummikörpers zu erstrecken, so dass der elastische Gummikörper durch die mittlere Platte in eine innere Gummischicht (16-1) und eine äußere Gummischicht (16-2), die eine kleinere Federkonstante aufweist als die innere Gummischicht verteilt wird. Die Stabilisatorbuchse ist aus zwei Umfangssegmenteilen (12A, 12A) zusammengesetzt, wobei die Klammer und die mittlere Platte einstückig an die Segmentteile anvulkanisiert sind, und die Segmentteile unter dem Dazwischenfügen einer Stabilisatorstange (10) in der Richtung rechtwinklig zur Achse zusammengebaut werden und einer Verdichtung in der Richtung rechtwinklig zur Achse ausgesetzt ist, so dass eine Innenfläche eines Durchgangslochs (20) einem Verbinden mit einer äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorstange mit einem Klebstoff (5) ausgesetzt ist.

Claims

Stabilisatorbuchse (12) zum elastischen Lagern einer Stabilisatorstange (10) an einer Fahrzeugkarosserie mit: einem rohrförmigen elastischen Gummikörper (16) mit einem Durchgangsloch (20); einer steifen Klammer (14), bereitgestellt mit einer Aussparung (28), in die der elastische Gummikörper innen eingepasst ist, wobei die Stabilisatorstange durch das Durchgangsloch durchgeführt ist und der elastische Gummikörper mittels der Klammer so an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, dass die Stabilisatorstange elastisch an der Fahrzeugkarosserie gelagert ist; und einer steifen, mittleren Umfangsplatte (18), die in einem mittleren Abschnitt des elastischen Gummikörpers in einer Richtung rechtwinklig zur Achse eingebettet ist, um sich im Wesentlichen über eine gesamte axiale Länge des elastischen Gummikörpers zu erstrecken, wobei eine Querschnittsfläche sich um das Durchgangsloch krümmt, so dass der elastische Gummikörper durch die mittlere Platte in eine innere Gummischicht (16-1) auf einer inneren Umfangsseite gelegen und eine äußere Gummischicht (16-2) auf einer äußeren Umfangsseite gelegen und eine kleinere Federkonstante als die innere Gummischicht aufweisend unterteilt ist, wobei der elastische Gummikörper, die Klammer und die mittlere Platte bei einer durch das Durchgangsloch durchgeführte Segmentierebene (P) in zumindest zwei Umfangssegmentteile (12A, 12A) segmentiert sind, und die Klammer und die mittlere Platte während des Vulkanisierens einstückig an die segmentierten Teile des elastischen Gummikörpers anvulkanisiert werden, und wobei die einstückig vulkanisierten Segmentteile unter dazwischen Einfügen der Stabilisatorstange in einer Richtung rechtwinklig zur Achse und einer Verdichtung in der Richtung rechtwinklig zur Achse ausgesetzt miteinander zusammengebaut werden, so dass eine innere Fläche des Durchgangslochs (20) einem nachfolgenden Verbinden mit der äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorstange mit einem Klebstoff (S) ausgesetzt ist.
Eine Stabilisatorbuchse (12) nach Anspruch 1, wobei die innere Gummischicht (16-1) dünner ist als die äußere Gummischicht (16-2).
Stabilisatorbuchse (12) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die äußere Gummischicht (16-2) eine kürzere Achsenlänge als die innere Gummischicht (16-1) aufweist.
Stabilisatorbuchse (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Klammer (14) Löcher (30) zum Befestigen an der Fahrzeugkarosserie aufweist, die in jedem der Segmentteile (12A, 12A) bei Stellen an jeder Seite des elastischen Gummikörpers (16) in der Richtung rechtwinklig zur Achse bereitgestellt sind.
Stabilisatorbuchse (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mit den Segmentteilen (12A, 12A), die miteinander zusammengebaut werden, ein radial innerstes Teil der inneren Gummischicht (16-1) des elastischen Gummikörpers (16), das die Innenfläche des Durchgangslochs (20) bestimmt, sich fortlaufend über einen gesamten Umfang der äußeren Umfangsfläche der Stabilisatorstange (10) über den Klebstoff (S) erstreckt, und radial mittlere und äußere Teile der inneren Gummischicht im Umfang Zwischenräume aufweisen, die jeweils eine Umfangslänge aufweisen, die sich allmählich erhöht, wenn sie sich zwischen in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Flächen (34a, 34b) der Segmentteile nach außen erstrecken.
Stabilisatorbuchse (12) nach Anspruch 5, wobei die äußere Gummischicht (16-2) des elastischen Gummikörpers (16) im Umfang Zwischenräume zwischen in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Flächen der Segmentteile (12A, 12A) aufweist.