DE102011016673B4 - Spherical bearing, in particular for connecting a cab tilt cylinder - Google Patents
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Abstract
Gelenklager, insbesondere zum Anschluss eines Fahrerhaus-Kippzylinders, mit einer Elastomer-Metall-Buchse (4), welche ein stabiles Innenrohr (5) und ein Außenrohr (6) aufweist, wobei auf das Innenrohr (5) eine darauf gleitbare Gleitbuchse (7) aufgesteckt ist und zwischen der Gleitbuchse (7) und dem Außenrohr (6) ein Elastomerringkörper (11) festhaftend angebracht ist, mit einem zentralen, im Innenrohr (5) aufgenommenen Lagerbolzen (28) eines Lagerbocks (27) als erstem Lagerteil, wobei das Innenrohr (5) mit dem Lagerbolzen (28) an seinen Innenrohr-Stirnseiten im Bereich zwischen zwei beabstandeten Halteplatten (25, 26) des Lagerbocks (27) verdrehfest eingespannt ist, und mit einem Aufnahmeauge (3) als zweitem Lagerteil, in das die Elastomer-Metall-Buchse (4) mit ihrem Außenrohr (6) eingepresst ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerringkörper (11) auf der Gleitbuchse (7) so ausgebildet ist, dass er diese im Herstellzustand beidseitig unter Ausbildung von zwei, jeweils ringförmig umlaufenden Dichtlippen (20, 21) axial überragt, dergestalt, dass sich im Einbauzustand mit zwischen den...Joint bearing, in particular for connecting a driver's cab tilting cylinder, with an elastomer-metal bushing (4) which has a stable inner tube (5) and an outer tube (6), with a sliding bushing (7) sliding on the inner tube (5) is attached and an elastomer ring body (11) is firmly attached between the sliding bush (7) and the outer tube (6), with a central bearing pin (28) of a bearing block (27) received in the inner tube (5) as the first bearing part, the inner tube (5) with the bearing pin (28) on its inner tube end faces in the area between two spaced-apart retaining plates (25, 26) of the bearing block (27) is clamped in a torsion-proof manner, and with a receiving eye (3) as the second bearing part, into which the elastomer Metal bushing (4) is pressed in with its outer tube (6), characterized in that the elastomer ring body (11) is designed on the sliding bushing (7) in such a way that in the manufacturing state it is formed on both sides with the formation of two, each ring-shaped circumferential sealing lips (20, 21) protruding axially, such that in the installed state with between the ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Gelenklager, insbesondere zum Anschluss eines Fahrerhaus-Kippzylinders nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Vorrichtung zum Kippen eines an einem Fahrzeugrahmen eines Nutzfahrzeugs abgefederten Fahrerhauses mit einem Kippzylinder ist bereits bekannt (
Ein solches bekanntes, gattungsgemäßes Gelenklager mit einer Elastomer-Metall-Buchse weist ein stabiles Innenrohr und ein Außenrohr auf, wobei auf das Innenrohr eine darauf gleitbare Gleitbuchse aufgesteckt ist und zwischen der Gleitbuchse und dem Außenrohr ein Elastomerringkörper festhaftend angebracht ist.Such a known, generic spherical plain bearing with an elastomer-metal bushing has a stable inner tube and an outer tube, wherein on the inner tube a sliding sliding bush is attached thereto and between the sliding bush and the outer tube an elastomer ring body is attached firmly adhering.
Zudem enthält die Elastomer-Metall-Buchse einen zentralen im Innenrohr aufgenommenen Lagerbolzen eines Lagerbocks als erstem Lagerteil, wobei das Innenrohr mit dem Lagerbolzen an seinen Innenrohr-Stirnseiten im Bereich zwischen zwei beabstandeten Halteplatten des Lagerbocks verdrehfest eingespannt ist. Weiter ist die Elastomer-Metallbuchse mit ihrem Außenrohr in ein Aufnahmeauge als zweitem Lagerteil eingepresst.In addition, the elastomer-metal bushing contains a central bearing pin in the inner tube of a bearing block as a first bearing part, wherein the inner tube is clamped rotationally fixed to the bearing pin at its inner tube end faces in the region between two spaced retaining plates of the bearing block. Next, the elastomeric metal bushing is pressed with its outer tube in a receiving eye as a second bearing part.
Ein Lagerbock ist hier am Fahrzeugrahmen und/oder am Fahrerhaus angebracht und ein Aufnahmeauge ist am freien Ende des Zylinders und/oder der Kolbenstange des Kippzylinders angebracht.A bearing block is mounted here on the vehicle frame and / or on the cab and a receiving eye is attached to the free end of the cylinder and / or the piston rod of the tilt cylinder.
In der konkreten Ausführung des bekannten Gelenklagers ist der Elastomerringkörper durch einen ringförmig geschlossenen die Gleitbuchse umgebenden Elastomermantel gleicher Dicke und durch eine geschlossene Elastomerschicht an der Innenseite des Außenrohrs gebildet, wobei der Elastomermantel und die Elastomerschicht durch jeweils zwei gegenüberliegende Elastomerpakete verbunden sind. Dadurch sind zwischen den jeweils zwei zugeordneten Elastomerpaketen zwei große Elastomerausnehmungen von ca. 120-Winkelgraden ausgebildet, welche im montierten Einbauzustand in Richtung der Kippzylinderachse liegen. Damit wird in an sich bekannter Weise folgendes Problem gelöst:
Durch eine immer vorhandene Reibung (Haftreibung) zwischen der Kolbenstange und dem Zylinderrohr des Kippzylinders ergibt sich beim Übergang von der Haftreibung in die Gleitreibung bei Federbewegungen des federnd aufgehängten Fahrerhauses jeweils ein Losbrechmoment bzw. eine Stoßbelastung durch den Kippzylinder, wodurch Schwingungen mir relativ geringer Schwingungsamplitude und den Komfort beeinträchtigende Geräusche entstehen. Da aufgrund der großen Elastomerausnehmungen in Richtung der Kippzylinderachse nur eine geringe Steifigkeit des Gelenklagers gegeben ist, werden die aus Losbrechmomenten resultierende Schwingungen, welche sich infolge des Bewegungsausgleiches bei der gefederten Bewegung des Fahrerhauses gegenüber dem Fahrzeugaufbau ergeben, unterdrückt, wobei eine Entkopplung zwischen dem Fahrerhaus und dem Fahrzeugrahmen für die auftretenden kleinen Schwingungsamplituden erreicht wird. Wird dagegen der Kippzylinder mit einem Druckmedium für einen Kippvorgang beaufschlagt, wird eine Elastomerausnehmung überdrückt und geschlossen dergestalt, dass das Innenrohr unter Zwischenlage des Elastomermantels und der Elastomerschicht in Richtung der Kippzylinderachse gegen das Außenrohr für eine Kraftweiterleitung verlagert wird. Beim Kippvorgang treten zudem große Verdrehungen im Gelenklager auf, wobei eine Verdrehbelastung durch eine Verdrehung der Gleitbuchse abgebaut wird.In the specific embodiment of the known spherical plain bearing, the elastomeric ring body is formed by an annular jacket surrounding the bushing of the same thickness and by a closed elastomer layer on the inside of the outer tube, wherein the elastomeric shell and the elastomer layer are connected by two respective opposite elastomeric packets. As a result, two large Elastomerausnehmungen of about 120 degrees are formed between the two elastomeric packets associated, which are in the assembled state in the direction of the tilt cylinder axis. Thus, the following problem is solved in a known manner:
Due to an ever existing friction (static friction) between the piston rod and the cylinder tube of the tilting cylinder results in the transition from static friction in the sliding friction during spring movements of the spring-mounted cab each breakaway torque or impact load through the tilting cylinder, creating vibrations with relatively low vibration amplitude and the noise interfering comfort arise. Since due to the large Elastomerausnehmungen in the direction of the tilt cylinder axis is given only a low stiffness of the spherical plain bearing, resulting from breakaway vibrations resulting from the motion compensation in the sprung movement of the cab relative to the vehicle body, suppressed, with a decoupling between the cab and the vehicle frame is achieved for the occurring small vibration amplitudes. If, in contrast, the tilting cylinder is subjected to a pressure medium for a tilting process, an elastomer recess is pressed and closed in such a way that the inner tube is displaced in the direction of the tilting cylinder axis with the interposition of the elastomer jacket and the elastomeric layer against the outer tube for force transmission. When tilting also occur large torsions in the joint bearing, wherein a torsional load is reduced by a rotation of the slide bushing.
Allgemein ist somit ein gattungsgemäßes Gelenklager dort einsetzbar, wo große Verschiebebewegungen bei gleichzeitig großer Verdrehbelastung auftreten.In general, therefore, a generic spherical plain bearings can be used where large displacement movements occur at the same time large torsional load.
Nachteilig kann bei dem gattungsgemäßen Gelenklager jedoch Staub und Schmutz an den Halteplatten zur Gleitfläche zwischen der Gleitbuchse und dem Innenrohr gelangen, so dass die Gleitfläche einem verschmutzungsbedingten Verschleiß unterliegt, der die Standzeit eines solchen Gelenklagers nachteilig reduzieren kann. Insbesondere ist der Elastomerringkörper auf der Gleitbuchse kürzer als diese, so dass zwischen dem Elastomerringkörper und den Halteplatten beidseitig ein Ringspalt gebildet ist, der zudem das Eindringen von Verschmutzungen zur Gleitfläche begünstigt.However, in the generic spherical plain bearing, dust and dirt on the retaining plates can be disadvantageous for the sliding surface between the sliding bush and the inner tube, so that the sliding surface is subject to wear caused by soiling, which can disadvantageously reduce the service life of such a spherical plain bearing. In particular, the elastomeric ring body on the sliding bushing is shorter than this, so that on both sides an annular gap is formed between the elastomeric ring body and the retaining plates, which also favors the penetration of dirt to the sliding surface.
Ferner ist aus der
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein gattungsgemäßes Gelenklager so weiterzubilden, dass höhere Standzeiten erzielt werden können.The object of the invention is therefore to develop a generic spherical plain bearing so that higher service life can be achieved.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.
Gemäß Anspruch 1 ist der Elastomerringkörper auf der Gleitbuchse so ausgebildet, dass er diese im Herstellzustand beidseitig unter Ausbildung von zwei jeweils ringförmig umlaufenden Dichtlippen axial überragt. Damit wird erreicht, dass sich im Einbauzustand mit zwischen den Halteplatten eingespanntem Innenrohr bei etwa gleichlanger Gleitbuchse die beiden Dichtlippen unter Verformung des Elastomermaterials elastisch an die Halteplatten anlegen. Damit wird der Bereich in der Elastomer-Metall-Buchse radial innerhalb der Dichtlippen gegenüber Umwelteinflüssen dauerhaft und wirksam abgedichtet, so dass damit insbesondere auch die Gleitfläche zwischen dem Innenrohr und der Gleitbuchse vor Umwelteinflüssen geschützt und abgedichtet ist. Die Gleitfläche unterliegt somit hier keinem verschmutzungsbedingtem Verschleiß, so dass höhere Standzeiten erzielbar sind. Zudem ist diese vorteilhafte und wirksame Maßnahme einfach und kostengünstig durchführbar.According to claim 1, the elastomeric ring body is formed on the sliding bushing so that it projects axially beyond this in the production state on both sides to form two annular sealing lips. This ensures that in the Installation condition with clamped between the holding plates inner tube at approximately equal length bushing elastically put the two sealing lips under deformation of the elastomeric material to the holding plates. Thus, the area in the elastomer-metal bushing is permanently and effectively sealed radially inside the sealing lips against environmental influences, so that thus in particular the sliding surface between the inner tube and the sliding bush is protected from environmental influences and sealed. The sliding surface is thus subject to no pollution-related wear, so that longer service life can be achieved. In addition, this advantageous and effective measure is easy and inexpensive to carry out.
Eine weitere die Funktion des Gelenklagers verbessernde Maßnahme nach Anspruch 2 besteht darin, dass die Gleitbuchse einen Längsschlitz aufweist, wodurch sie sich durch den Elastomerdruck sauber mit kontinuierlicher Gleitfläche an das eingesteckte Innenrohr anlegen kann. Beim Vulkanisiervorgang kann in den Längsschlitz der Gleitbuchse ein Stift eingesetzt werden, damit der Längsschlitz nicht mit Elastomermaterial vollläuft. Nach dem Vulkanisiervorgang wird der Stift entfernt, so dass der Längsschlitz an der Gleitbuchse dann offen liegt.Another function of the joint bearing improving measure according to claim 2 is that the sliding bush has a longitudinal slot, whereby they can invest by the elastomer pressure clean with continuous sliding surface of the inserted inner tube. During the vulcanizing process, a pin can be inserted into the longitudinal slot of the sliding bush so that the longitudinal slot does not run full of elastomer material. After the vulcanization process, the pin is removed so that the longitudinal slot on the sliding bush is then exposed.
Gemäß Anspruch 3 kann zur Unterstützung der Durchrutschfunktion und gegebenenfalls auch als Korrosionsschutz die Innenfläche der Gleitbuchse eine gleitfähige Beschichtung aufweisen. Alternativ kann die Gleitbuchse insgesamt aus einem gleitfähigen Material, beispielsweise einem Kunststoffmaterial bestehen.According to claim 3, the inner surface of the slide bushing may have a lubricious coating to support the slip-through function and optionally also as corrosion protection. Alternatively, the slide bushing as a whole may consist of a lubricious material, for example a plastic material.
Um Relativbewegungen des Aufnahmeauges zwischen den Halteplatten im Rahmen der Lagersteifigkeit ohne Anschläge zuzulassen, sind nach Anspruch 4 in an sich bekannter Weise das Außenrohr und das Aufnahmeauge axial kürzer als das Innenrohr ausgebildet und in einem mittleren Bereich des Innenrohrs bzw. der Gleitbuchse angeordnet.In order to allow relative movements of the Aufnahmeauges between the holding plates in the context of the bearing stiffness without attacks, the outer tube and the receiving eye are axially shorter than the inner tube formed and arranged in a central region of the inner tube or the sliding bush according to
Nach Anspruch 5 ist der Elastomerringkörper durch einen ringförmig geschlossenen, die Gleitbuchse umgebenden und mit den Dichtlippen überragenden Elastomermantel gebildet. Dieser ist zudem über Elastomerpakete mit der Innenfläche oder einer dortigen Elastomerschicht des Außenrohrs verbunden, so dass zwischen den Elastomerpaketen Elastomer-Ausnehmungen gebildet sind. Je nach Anzahl, Lage und Größe solcher Elastomerpakete können unterschiedliche Steifigkeiten in unterschiedlichen Richtungen des Lagers dimensioniert werden.According to claim 5, the elastomeric ring body is formed by an annularly closed, the sliding bushing surrounding and projecting with the sealing lips elastomeric jacket. This is also connected via elastomer packages with the inner surface or a local elastomer layer of the outer tube, so that elastomeric recesses are formed between the elastomer packages. Depending on the number, location and size of such elastomer packages different stiffnesses can be dimensioned in different directions of the bearing.
Insbesondere können nach Anspruch 6 jeweils zwei gegenüberliegend mit einer Zwischenausnehmung von ca. 20-Winkelgraden gegeneinander versetzte Elastomerpakete vorgesehen werden, wobei die jeweils zwei zugeordneten Elastomerpakete durch je eine große Elastomerausnehmung von ca. 120-Winkelgraden voneinander beabstandet sind. Mit einer solchen Auslegung ist insbesondere gemäß Anspruch 8 die eingangs erwähnte Schwingungsentkopplung zwischen einem Fahrerhaus und einem Fahrzeugrahmen für losbrechmomentbedingte Schwingungen in Verbindung mit einem Kippzylinder möglich, wobei dazu die beiden großen Elastomerschicht-Ausnehmungen in Richtung der Kippzylinderachse auszurichten sind.In particular, according to
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist der Elastomermantel im längsmittleren Bereich der großen Elastomer-Ausnehmungen dachförmig flach aufgewölbt. Gegebenenfalls kann auch eine Elastomerschicht an der Innenseite des Außenrohrs eine entsprechende dagegenstehende Aufwölbung aufweisen. Durch diese Aufwölbungen wird vorteilhaft ein allmählich mit zunehmender Kraftabstützung wirkender Anschlag gebildet, der sowohl bei extremen Einfedervorgängen und damit verbundenen großen Fahrerhausbewegungen eine einlaufende Abstützfunktion ebenso übernehmen kann wie beim Ausfahren des Kippzylinders bei einem Kippvorgang.In a further advantageous embodiment according to
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert.Reference to a drawing, the invention will be further explained.
Es zeigen:Show it:
In
In
Aus
Zwischen der Gleitbuchse
Es sind jeweils zwei einander zugeordnete Elastomerpakete
Der Elastomermantel
Wie aus
Zur Ausbildung des Gelenklagers
Die großen Elastomerausnehmungen
Claims (8)
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