DE102013211777A1

DE102013211777A1 - Joint eye for a cylinder unit

Info

Publication number: DE102013211777A1
Application number: DE102013211777.9A
Authority: DE
Inventors: Georg Ender
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2014-12-24
Also published as: WO2014202302A1

Abstract

Gelenkauge, umfassend ein aus einem Bandmaterial umgeformtes Gehäuse mit zwei Stoßenden, wobei das Gehäuse mittels einer stoffschlüssigen Verbindung auf einer Anschlussfläche befestig ist, wobei die Stoßenden auf der Anschlussfläche einen Abstand zueinander aufweisen und die Stoßenden über jeweils eine separate stoffschlüssige Verbindung mit der Anschlussfläche verbunden sind.Articulated eye, comprising a housing formed from a strip material with two butt ends, the housing being fastened to a connection surface by means of an integral connection, the butt ends on the connection surface being at a distance from one another and the butt ends being connected to the connection surface via a separate material connection .

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkauge gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a joint eye according to the preamble of patent claim 1.

In der DE 84 32 973 U1 ist ein Gelenkauge für ein Zylinderaggregat, z. B. einem an sich bekannten Schwingungsdämpfer, offenbart. Dieses Gelenkauge umfasst eine äußere Hülse, die aus einem Bandmaterial gerollt ist und einen Elastomerkörper aufnimmt. Der ringförmige Elastomerkörper wird von einer quer zur Längsachse des Zylinderaggregats angeordneten Innenhülse durchdrungen, die wiederum einen Befestigungsbolzen aufnimmt. Eine Schweißverbindung verschließt die äußere Hülse und dient zur Anbindung an das Zylinderaggregat, z. B. einem Boden des Zylinderaggregats oder auch an einer innerhalb eines Zylinders verschiebbaren Kolbenstange. Dieses Design hat sich sehr bewährt, erreicht jedoch u. U. bei besonders großen Lagerkräften die Belastungsgrenze. Für solche Anwendungen ist es bekannt, Gelenkaugen einzusetzen, deren äußere Hülsen als schwere Guss- oder Schmiedeteile hergestellt sind. Im Vergleich zu einer gerollten Hülse stellt eine Guss- oder Schmiedeausführung eine besonders teure Variante dar.In the DE 84 32 973 U1 is a joint eye for a cylinder unit, z. As a known vibration damper disclosed. This hinge eye comprises an outer sleeve which is rolled from a strip material and receives an elastomeric body. The annular elastomeric body is penetrated by a transverse to the longitudinal axis of the cylinder assembly arranged inner sleeve, which in turn receives a fastening bolt. A welded joint closes the outer sleeve and serves for connection to the cylinder unit, z. B. a bottom of the cylinder unit or on a displaceable within a cylinder piston rod. This design has proven very successful, but reaches u. U. for particularly large bearing forces the load limit. For such applications it is known to use hinge eyes whose outer sleeves are made as heavy castings or forgings. Compared to a rolled sleeve, a cast or forged version represents a particularly expensive variant.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kostengünstiges Gelenkauge zu realisieren, das auch bei besonders großen Lagerkräften verwendbar ist.The object of the present invention is to realize a cost-effective joint eye that can be used even with particularly large bearing forces.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Stoßenden auf der Anschlussfläche einen Abstand zueinander aufweisen und die Stoßenden über jeweils eine separate stoffschlüssige Verbindung mit der Anschlussfläche verbunden sind.According to the invention the object is achieved in that the butt ends on the connection surface have a distance from each other and the butt ends are connected via a respective separate material connection with the connection surface.

Mit dieser Maßnahme sind mehrere Vorteile verbunden. Im Vergleich zu einer vollständig gerollten Hülse als Gehäuse tritt bei einer Krafteinleitung vom Gehäuse in die Anschlussfläche ein deutlich geringeres Spannungsniveau in der stoffschlüssigen Verbindung und im Gehäuse auf. In der Anwendung bei einem Zylinderaggregat verläuft dann die stoffschlüssige Verbindung nicht mehr im Mittenbereich der Anschlussfläche, z. B. einem Boden, sondern außermittig näher zum Rand, so dass dadurch die Krafteinleitung bezogen auf die Belastung, insbesondere Verformung z. B. des Bodens verbessert bzw. minimiert wird. Des Weiteren steht mehr nutzbarer Raum für eine stoffschlüssige Verbindung, bevorzugt einer Schweißnaht, zur Verfügung, da z. B. eine Schweißverbindung innerhalb und außerhalb des Gehäuses möglich ist.There are several advantages associated with this measure. Compared to a completely rolled sleeve as a housing occurs at a force from the housing into the pad a significantly lower voltage level in the cohesive connection and in the housing. In the application in a cylinder unit then the cohesive connection no longer runs in the central region of the pad, z. B. a bottom, but off-center closer to the edge, so that thereby the introduction of force based on the load, in particular deformation z. B. the soil is improved or minimized. Furthermore, there is more usable space for a cohesive connection, preferably a weld, available because z. B. a welded connection inside and outside the housing is possible.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Stoßenden bezogen auf eine Querachse des Gelenkauges parallel zueinander auf der Anschlussfläche angeordnet. Diese Bauform vereinfacht z. B. die Umsetzung einer Schweißnaht auch mit einfachen Schweißvorrichtungen.In a further advantageous embodiment of the invention, the butt ends are arranged parallel to one another on the connection surface with respect to a transverse axis of the joint eye. This design simplifies z. B. the implementation of a weld even with simple welding devices.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist die Anschlussfläche zumindest im Bereich der stoffschlüssigen Verbindung konisch ausgeformt, so dass ein Spalt zwischen den Stoßenden und der Anschlussfläche vorliegt. Dieser Spalt ist in seinen Dimensionen definiert und eignet sich besonders gut für den Eintrag von Klebemitteln aber auch für eine Schweißnaht, wobei dann z. B. für eine Kehlnaht keine Vorbearbeitung der Stoßenden vorgenommen werden muss.According to an advantageous subclaim, the connection surface is conically shaped, at least in the area of the cohesive connection, so that there is a gap between the butt ends and the connection surface. This gap is defined in its dimensions and is particularly suitable for the entry of adhesives but also for a weld, in which case z. B. for a fillet no preprocessing of the butt ends must be made.

Vorteilhafterweise weist das Gehäuse einen Biegeabschnitt auf, dem sich Übertragungsabschnitte mit den Stoßenden anschließen. Eine derartige Gehäusebauform lässt sich sehr einfach auch aus dickwandigem Bandmaterial herstellen.Advantageously, the housing has a bending section, which is followed by transmission sections with the butt ends. Such a housing design can be very easily made of thick-walled strip material.

In einer bevorzugten Variante verlaufen die Übertragungsabschnitte parallel zueinander, so dass das Gehäuse eine U-Form aufweist. Eine derartige Ausgestaltung verbindet wiederum mehrere Vorteile. Zum einen ist die Herstellung des Gehäuses besonders einfach und die Kraftübertragung in die Anschlussfläche ist dann besonders günstig, da die Kraftwirklinie der auf das Gelenkauge wirksamen Kraft parallel zu den Übertragungsabschnitten verläuft.In a preferred variant, the transmission sections run parallel to one another, so that the housing has a U-shape. Such a configuration in turn combines several advantages. On the one hand, the production of the housing is particularly simple and the transmission of force into the connection surface is then particularly favorable, since the force action line of the force acting on the joint eye extends parallel to the transfer sections.

Im Hinblick auf optimierte Verbindung zur Anschlussfläche ist eine Stirnfläche der Stoßenden zur Anschlussfläche konkav ausgeführt ist. Bei einer konusförmigen Anschlussfläche weist der vorstehend beschriebene Spalt eine konstante Größe und Form auf.With regard to optimized connection to the pad, an end face of the butt ends to the pad is concave. In a cone-shaped pad, the gap described above has a constant size and shape.

Bei einer Ausführungsform weist mindestens ein Stoßende in Umfangsrichtung bezogen auf eine Längsachse des Gehäuses eine Bogenform auf, die der konischen Anschlussfläche angepasst ist, so dass dann ebenfalls ein konstanter Spalt ober eine konstante Kontaktflächengeometrie zu dem Stoßende und der Anschlussfläche besteht.In one embodiment, at least one butt end in the circumferential direction relative to a longitudinal axis of the housing has an arc shape which is adapted to the conical connection surface, so that then there is also a constant gap above a constant contact surface geometry to the butt end and the connection surface.

Dazu kann zumindest ein Übertragungsabschnitt bezogen auf eine Querachse des Gelenkauges eine gekrümmte Kontur aufweist und damit insgesamt das Gehäuse versteifen.For this purpose, at least one transmission section may have a curved contour relative to a transverse axis of the joint eye and thus stiffen the housing as a whole.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the following description of the figures.

Es zeigt.It shows.

1 Gelenkauge in einer Schnittdarstellung 1 Joint eye in a sectional view

2 Draufsicht zur 1 2 Top view to 1

3 Seitenansicht zur 1 3 Side view to 1

4 Seitenansicht einer Abwandlung zur 1 4 Side view of a modification to 1

5 Draufsicht zur 4 5 Top view to 4

Die 1 zeigt einen Ausschnitt von einem Zylinderaggregat 1, beispielsweise einem an sich bekannten Schwingungsdämpfer, wie er in einem Fahrwerk oder auch zwischen einer Fahrzeugkabine und einem Fahrzeugrahmen verwendet wird. Das Zylinderaggregat 1 umfasst u. a. einen Zylinder 3 mit einem endseitigen Boden 5. Der Boden 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Schweißung 7 mit Zylinder 3 verbunden, jedoch sind auch andere Varianten denkbar, z. B. ein einteiliger Zylinder-Boden-Körper, der mittels Tiefziehen oder auch in einem Gießverfahren hergestellt ist.The 1 shows a section of a cylinder unit 1 , For example, a known vibration damper, as it is used in a chassis or between a vehicle cab and a vehicle frame. The cylinder unit 1 includes a cylinder 3 with a bottom end 5 , The floor 5 is in this embodiment by means of a weld 7 with cylinder 3 connected, but other variants are conceivable, for. B. a one-piece cylinder-bottom body, which is made by deep drawing or in a casting process.

Auf einer äußeren Anschlussfläche 9 ist ein Gelenkauge 11 befestigt. Das Gelenkauge 11 umfasst ein Gehäuse 13, das aus einem Bandmaterial geformt ist und zwei Stoßenden 15; 17 aufweist, die mittels einer stoffschlüssigen Verbindung auf der Anschlussfläche befestigt sind. Als stoffschlüssige Verbindung 19; 21 sind bevorzugt Schweißnähte, aber auch Löt- oder Klebeverbindungen anzusehen. Innerhalb des von dem Gehäuse 13 und der Anschlussfläche 9 begrenzten Raums ist ein ringförmiger Elastomerkörper 23 angeordnet, der parallel zu einer Querachse, s. 2 oder 3, eine Durchgangsöffnung für eine Innenhülse 27 aufweist, die wiederum ein nicht dargestelltes Befestigungsmittel z. B. zur Verbindung des Zylinderaggregats innerhalb des Fahrwerks aufnimmt.On an outer pad 9 is a joint eye 11 attached. The joint eye 11 includes a housing 13 which is formed from a band material and two butt ends 15 ; 17 has, which are fastened by means of a material connection on the connection surface. As cohesive connection 19 ; 21 are preferred to welds, but also to see solder or adhesive joints. Inside of the housing 13 and the pad 9 limited space is an annular elastomeric body 23 arranged parallel to a transverse axis, s. 2 or 3 , a passage opening for an inner sleeve 27 has, in turn, a non-illustrated fastener z. B. for connecting the cylinder unit within the chassis receives.

Das Gehäuse 13 verfügt über einen Biegeabschnitt 29, dem sich endseitig jeweils Übertragungsabschnitte 31 mit den Stoßenden 15; 17 anschließen. In diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die Stoßenden 15; 17 bzw. die Übertragungsabschnitte 31; 33 auf der Anschlussfläche 9 parallel zur Querachse 25 des Gelenkauges (2). Bezogen zu einer Längsachse 35 des Gehäuses 13 verlaufen die Übertragungsabschnitte 31; 33 bevorzugt parallel zueinander, so dass das Gehäuse eine U-Form aufweist. Man kann auch eine V-Form vorsehen, die sich ggf. leichter herstellen lässt als eine exakte U-Form.The housing 13 has a bending section 29 , the end of each transmission sections 31 with the butts 15 ; 17 connect. In this embodiment, the butt ends run 15 ; 17 or the transmission sections 31 ; 33 on the interface 9 parallel to the transverse axis 25 the joint eye ( 2 ). Relative to a longitudinal axis 35 of the housing 13 the transmission sections run 31 ; 33 preferably parallel to each other, so that the housing has a U-shape. It is also possible to provide a V-shape which may be easier to produce than an exact U-shape.

Auf jeden Fall weisen die Stoßenden 15; 17 auf der Anschlussfläche 9 einen Abstand 37 zueinander auf und sind jeweils über separate stoffschlüssige Verbindungen 19; 21 mit der Anschlussfläche 9 verbunden. Dadurch greifen die Stoßenden 15; 17 außermittig an der Anschlussfläche 9 an und verbessern die Krafteinleitung in den Boden 5.In any case, the butt ends 15 ; 17 on the interface 9 a distance 37 each other and are each about separate material connections 19 ; 21 with the connection surface 9 connected. This will grab the butt ends 15 ; 17 Off-center at the connection surface 9 and improve the introduction of force into the ground 5 ,

Wie aus der 1 ersichtlich ist, weist die Anschlussfläche 9 zumindest im Bereich der stoffschlüssigen Verbindung 19; 21 eine Konusform 39 auf, so dass bei der Verwendung eines abgescherten Bandmaterials ein Spalt zwischen den Stoßenden 15; 17 und der Anschlussfläche 9 vorliegt. Die Konusform versteift den Boden 5 bei minimaler Wandstärke des Bodens 5. Dieser im Rahmen der Fertigungstoleranzen definierte Spalt nimmt das Verbindungsmittel zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung 19; 21 auf, z. B. die Schweißraupe einer Schweißverbindung. In der 1 sind die Schweißverbindungen 19; 21 lediglich außenseitig am Gehäuse 13 ausgeführt. Für besonders große Belastungen kann die Schweißverbindung 19; 21 sowohl innenseitig wie auch außenseitig ausgeführt sein. Die Schweißnäht wirken dann wie Materialverstärkungen des Bodens 5.Like from the 1 it can be seen has the pad 9 at least in the area of the cohesive connection 19 ; 21 a cone shape 39 on, so that when using a sheared strip material, a gap between the butt ends 15 ; 17 and the pad 9 is present. The cone shape stiffens the ground 5 with minimum wall thickness of the floor 5 , This defined within the manufacturing tolerances gap takes the connecting means for producing the cohesive connection 19 ; 21 on, z. B. the weld bead of a welded joint. In the 1 are the welded joints 19 ; 21 only on the outside of the housing 13 executed. For particularly large loads, the welded joint 19 ; 21 be executed both inside and outside. The welded seam then acts as material reinforcements of the floor 5 ,

Je nach Größe des Konuswinkels der Anschlussfläche 9 und Breite des Gehäuses 13 bezogen auf die Querachse 25 kann es im Hinblick auf eine zumindest annähernd konstante Kontaktgeometrie sinnvoll sein, wenn mindestens eine Stirnfläche 39 der Stoßenden 15; 17 konkav ausgeführt ist, wie in der 3 dargestellt. Die konkave Ausgestaltung der Stirnfläche 39 lässt sich sehr einfach stanztechnisch vornehmen.Depending on the size of the cone angle of the connection surface 9 and width of the housing 13 related to the transverse axis 25 it may be useful in terms of an at least approximately constant contact geometry, if at least one end face 39 the butt ends 15 ; 17 is executed concave, as in the 3 shown. The concave configuration of the end face 39 can be made very simple punching technology.

Die Ausführung des Gelenkauges 11 nach den 4 und 5 ist prinzipiell identisch mit der Variante nach den 1 bis 3. Abweichend weisen die Stoßenden 15; 17 in Umfangsrichtung bezogen auf die Längsachse 35 des Gehäuses 13 eine Bogenform auf (5), die der konischen Anschlussfläche 9 angepasst ist. Die Bogenform ist bevorzug über das gesamte Gehäuse 13 ausgeführt, so dass man eine rechtwinklige Schnittkante für die Stoßenden bzw. Stirnflächen 39 vorsehen kann. Dadurch entstehen plane Stoßenden. Es kann ein balliger Elastomerkörper 23 verwendet werden, der z. B. eine verbesserte Winkelbeweglichkeit der Innenhülse 27 zur Längsachse bewirkt. Zudem wird durch die Bogenform das Gehäuse 13 zusätzlich versteift.The execution of the joint eye 11 after the 4 and 5 is basically identical to the variant according to the 1 to 3 , Deviating point the butt ends 15 ; 17 in the circumferential direction relative to the longitudinal axis 35 of the housing 13 an arch form on ( 5 ), the conical pad 9 is adjusted. The arch shape is Favor over the entire housing 13 executed, so that one has a rectangular cutting edge for the butt ends or end faces 39 can provide. This creates flat butt ends. It can be a spherical elastomeric body 23 can be used, the z. B. an improved angular mobility of the inner sleeve 27 effected to the longitudinal axis. In addition, the curved shape of the housing 13 additionally stiffened.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Zylinderaggregatcylinder unit
33: Zylindercylinder
55: Bodenground
77: Schweißungwelding
99: Anschlussflächeterminal area
1111: Gelenkaugejoint eye
1313: Gehäusecasing
1515: Stoßendenbutt ends
1717: Stoßendenbutt ends
1919: stoffschlüssige Verbindungcohesive connection
2121: stoffschlüssige Verbindungcohesive connection
2323: Elastomerkörperelastomer body
2525: Querachsetransverse axis
2727: Innenhülseinner sleeve
2929: Biegeabschnittbending section
3131: Übertragungsabschnittetransmission sections
33 33: Übertragungsabschnittetransmission sections
3535: Längsachselongitudinal axis
3737: Abstanddistance
3939: Stirnflächeface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 8432973 U1 [0002]

Claims

Joint eye ( 11 ) comprising a casing formed from a strip material ( 13 ) with two butt ends ( 15 ; 17 ), the housing ( 13 ) by means of a material connection ( 19 ; 21 ) on a pad ( 9 ), characterized in that the butt ends ( 15 ; 17 ) on the connection surface ( 9 ) a distance ( 37 ) and the butt ends ( 15 ; 17 ) via in each case a separate cohesive connection ( 19 ; 21 ) with the connection surface ( 9 ) are connected.

Joint eye according to claim 1, characterized in that the butt ends ( 15 ; 17 ) relative to a transverse axis ( 25 ) of the joint eye ( 11 ) parallel to each other on the pad ( 9 ) are arranged.

Joint eye according to claim 1, characterized in that the connection surface ( 9 ) at least in the region of the cohesive connection ( 19 ; 21 ) is conically shaped so that a gap between the butt ends ( 15 ; 17 ) and the pad ( 9 ) is present.

Joint eye according to claim 1, characterized in that the housing ( 13 ) a bending section ( 29 ), to which transfer sections ( 31 ; 33 ) with the butt ends ( 15 ; 17 ) connect.

Joint eye according to claim 4, characterized in that the transmission sections ( 31 ; 33 ) run parallel to each other, so that the housing ( 13 ) has a U-shape.

Joint eye according to claim 1, characterized in that the one end face ( 39 ) the butt ends ( 15 ; 17 ) to the pad ( 9 ) is concave.

Joint eye according to claim 3, characterized in that at least one butt end ( 15 ; 17 ) in the circumferential direction relative to a longitudinal axis ( 35 ) of the housing ( 13 ) has an arc shape, the conical pad ( 9 ) is adjusted.

Joint eye according to claim 7, characterized in that at least one transmission section ( 31 ; 33 ) relative to a transverse axis ( 25 ) of the joint eye ( 11 ) has a curved contour.