DE1047036B

DE1047036B - Tie rod end, especially for motor vehicle steering

Info

Publication number: DE1047036B
Application number: DEA26037A
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Gottfried Reuter; Dipl-Ing Joernsen Reimpell; Dr-Ing Juergen Ulderup
Original assignee: Auto Union GmbH; ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: Audi AG; ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1956-11-17
Filing date: 1956-11-17
Publication date: 1958-12-18

Description

Spurstangenkopf, insbesondere für Kraftfahrzeuglenkungen Die Erfindung bezieht sich auf einen Spurstangenkopf, insbesondere für Kraftfahrzeuglenkungen, der über ein elastisches Mittel an einem Widerlager, beispielsweise an einem Anschlußbolzen, angreift.Tie rod end, in particular for motor vehicle steering systems. The invention relates to a tie rod end, especially for vehicle steering systems, which has an elastic means on an abutment, for example on a connecting bolt, attacks.

Es sind bereits Spurstangenköpfe bekannt, die einen Anschlußbolzen mit einer zylindrischen, aus elastischem Material bestehenden Buchse übergreifen. Diese nach Art von Gummi-Metall-Elementen aufgebauten Spurstangenköpfe haben aber den Nachteil, daß sie in allen Richtungen verhältnismäßig weich sind, wodurch die Lenkung unnötigerweise labil wird, d. h., der Fahrer verliert beim Fahren das Gefühl der Sicherheit, da infolge der erwähnten Weichheit die Lenkung gewissermaßen verspätet anspricht. Wollte man solche Spurstangenköpfe dahin gehend abändern, daß sie diese Nachteile nicht mehr aufweisen, so bestünde nur die Möglichkeit, verhältnismäßig dünne elastische Buchsen einzupressen, die jedoch selbst geringfügige, ab und zu doch erforderliche Ausschwenkungen der Spurstangen quer zu ihrer Hauptbewegungsrichtung unmöglich machen würden. Um eine solche Beweglichkeit zu schaffen, ist es bereits bekannt, Spurstangenköpfe mit besonderen elastischen Auskleidungen auszustatten, die im Bereich ihrer Enden wesentlich stärker als in der Mitte sind. Wenn auch dadurch eine ausreichende Querbeweglichkeit geschaffen wird, so können diese Köpfe in der Praxis nicht befriedigen, da sie - ähnlich wie Kugelgelenkköpfe - recht teuer sind. Der verhältnismäßig hohe Preis ist auf die durch die besondere Form der Auskleidung bedingte Gestaltung des Spurstangendurchbruches zurückzuführen, zumal sich sein Durchbruch, der nicht zylindrisch ist, stets schwierig herstellen läßt. Besonders lästig ist dieser Nachteil vor allem dann, wenn der jeweilige Spurstangenkopf mit der anschließenden Spurstange aus einem Stück besteht und die dadurch gegebene Länge des Bauteiles eine Drehbearbeitung unmöglich macht. Abgesehen davon bereitet auch das Einsetzen der besonders gestalteten Buchse in ihren Durchbruch erhebliche Schwierigkeiten, was auf die verstärkten Enden der Buchse zurückzuführen ist, die beim Einsetzen beschädigt werden können.There are already tie rod ends known that have a connecting bolt overlap with a cylindrical bushing made of elastic material. However, these tie rod ends, which are constructed in the manner of rubber-metal elements, have the disadvantage that they are relatively soft in all directions, whereby the Steering becomes unnecessarily unstable, d. that is, the driver becomes uncomfortable while driving the safety, since the steering is delayed as it were due to the softness mentioned appeals to. If you wanted to modify such tie rod ends so that they No longer have disadvantages, the only option would be proportionate Pressing in thin elastic bushings, which, however, are minor, from time to time but required swiveling of the tie rods transversely to their main direction of movement would make impossible. To create such agility, it is already known to equip tie rod ends with special elastic linings, which are much stronger in the area of their ends than in the middle. Even if by that Adequate transverse mobility is created, so these heads can move in the Not satisfactory in practice, as they - similar to ball joint heads - are quite expensive. The relatively high price is due to the special shape of the lining conditional design of the tie rod breakthrough to be attributed, especially as it is Breakthrough that is not cylindrical can always be difficult to produce. Particularly This disadvantage is particularly annoying when the respective tie rod end is with the connecting rod consists of one piece and the resulting length of the component makes turning operation impossible. Apart from that it also prepares the insertion of the specially designed socket in its breakthrough considerable difficulties, which is due to the reinforced ends of the bushing, which when inserted can be damaged.

Bei nach Art von Gummi-Metall-Elementen aufgebauten Spurstangenköpfen ist es auch schon bekannt, die Buchsen wegen vorhandener Randflansche geteilt auszuführen, so daß bei einer derartigen Ausführung das Einsetzen der Buchsen zwar keine Schwierigkeiten mehr bereitet, die sonstigen Mängel aber nach wie vor vorhanden sind. Ferner ist es bei Kugelgelenkköpfen bekannt, für die Buchsen Polyurethan zu verwenden, da Polyurethan besonders abriebfest ist und auch ohne Schmierung gute Gleiteigenschaften besitzt.With tie rod ends constructed in the manner of rubber-metal elements it is already known to split the bushes because of the existing edge flanges, so that with such a design the insertion of the sockets is not difficult prepares more, but the other deficiencies are still there. Furthermore is it is known for ball joint heads to use polyurethane for the bushings, since polyurethane is particularly abrasion-resistant and has good sliding properties even without lubrication.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spurstangenkopf zu schaffen, der nicht nur einfach herzustellen und daher billig ist, sondern der auch bei einer gewissen Stabilität in Richtung der Spurstangen eine ausreichende Beweglichkeit quer zur Hauptbewegungsrichtung der Stangen besitzt und bei dem ferner das Auswechseln bzw. das Einsetzen der Buchsen keine Schwierigkeiten bereitet.The invention is based on the object of a tie rod end create that is not only easy to manufacture and therefore cheap, but also that with a certain stability in the direction of the tie rods, sufficient mobility has transverse to the main direction of movement of the rods and in which also the replacement or inserting the sockets does not present any difficulties.

Dieses Ziel wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Kopf in an sich bekannter Weise als elastisches Mittel eine in eine zylindrische Bohrung eingesetzte Buchse aufweist, die mit einer hohlkugelförmigen Aussparung eine entsprechende Verdickung des Anschlußbo:lzens oder eines auf diesen aufgesteckten Rohres übergreift und im Bereich ihrer Aussparung, wie an sich bekannt, quer geteilt ist.This object is achieved according to the invention in that the head in a manner known per se as an elastic means in a cylindrical bore has inserted socket, which has a corresponding with a hollow spherical recess Thickening of the connecting bolt: overlaps a bolt or a pipe attached to it and, as is known per se, is divided transversely in the region of its recess.

Da bei der Ausführung nach der Erfindung im mittleren Bereich verhältnismäßig wenig und in den äußeren Bereichen verhältnismäßig viel elastisches Material, z. B. Polyurethan, vorhanden ist, wirkt der Kopf trotz einer ausreichenden Beweglichkeit der Spurstange nach den Seiten hin, also quer zur Hauptbewegungsrichtung, nicht weich und gestaltet daher die Lenkung in keiner Weise labil. Die hohlkugelförmige Aussparung der Buchse führt praktisch zu keiner Verteuerung, da die Aussparung lediglich eine unbedeutende Abänderung an dem jeweiligen Werkzeug erforderlich macht. Auch die Schaffung einer Verdickung auf einem Rohr bedeutet keine wesentliche Verteuerung, da sie, herstellungsmäßig betrachtet, leichter gefertigt werden kann als ein unregelmäßig gestalteter Durchbruch im Kopf oder eine Kugel aus dem Vollen. Die an sich. bekannte Querteilung der Buchse wiederum führt bei der Ausführung nach der Erfindung dazu, daß trotz der besonderen Gestaltung der Buchse ihr Einsetzen keine Schwierigkeiten bereitet.As in the embodiment according to the invention in the middle area relatively little and in the outer areas a relatively large amount of elastic material, e.g. B. polyurethane, is present, the head acts despite sufficient mobility of the tie rod to the sides, i.e. transversely to the main direction of movement soft and therefore does not make the steering unstable in any way. The hollow spherical one Recess in the socket practically does not lead to any increase in cost, since the recess is only Requires an insignificant change to the particular tool. Even the creation of a thickening on a pipe does not mean a significant increase in the price, since it can be manufactured more easily from a manufacturing point of view than an irregular one designed breakthrough in the head or a ball the full. the per se. known transverse division of the socket in turn leads to the execution of the invention that, despite the special design of the socket, its onset does not cause any difficulties.

Für die Praxis besonders geeignete Spurstangenköpfe lassen sich gemäß der Erfindung dadurch erhalten. wenn die Aussparung der vorzugsweise mit Randflanchen aus einem Stück bestehenden Buchse und die mittlere Verdickung des gleichzeitig als Distanzrohr dienenden Rohres oder des Anschlußbolzens derart bemessen werden, daß zwischen der dicksten Stelle des Distanzrohres oder des Anschlußbolzens und der zylindrischen Bohrung des Kopfes ein nur verhältnismäßig dünner Steg aus elastischem Material verbleibt. Dadurch wird nämlich der Spurstangenkopf in Richtung der Spurstangen verhältnismäßig starr, ohne daß die erforderliche Ausschwenkmöglichkeit der Spurstangen und die Geräuschdämpfung leiden. Wie bei Kugelgelenken bekannt, kann als Ausgangsmaterial für die elastische Buchse Polyurethan verwendet werden, da dieser Werkstoff, wie schon ausgeführt, auch ohne besondere Schmierung gute Gleiteigenschaften besitzt und noch dazu in seiner Lebensdauer Materialien aus Gummi übersteigt.Tie rod ends that are particularly suitable for practice can be identified according to of the invention thereby obtained. if the recess of the preferably with edge flanges one-piece socket and the middle thickening of the same serving as a spacer tube or the connecting bolt are dimensioned in such a way, that between the thickest point of the spacer tube or the connecting bolt and the cylindrical bore of the head is a relatively thin web made of elastic Material remains. This is because the tie rod end is in the direction of the tie rods relatively rigid, without the necessary pivoting of the tie rods and the noise attenuation suffer. As is known for ball joints, it can be used as the starting material Polyurethane can be used for the elastic bushing, as this material is like already carried out, has good sliding properties even without special lubrication And what's more, its lifespan is greater than that of materials made of rubber.

Wenn man einen etwas größeren axialen Ausschlag wünscht, empfiehlt es sich nach der Erfindung, die außenliegenden Flächen der Randflansche mit besonderen Lippen auszustatten, die als Ringdichtungen ausgeführt sind und vorzugsweise in scharfe Dichtkanten auslaufen. Abgesehen davon, daß die erwähnten Dichtlippen einen größeren Seitenausschlag ohne Verringerung der Seitensteifigkeit zulassen, haben sie auch noch den Vorteil, daß sie Verunreinigungen von den inneren Teilen des jeweiligen Kopfes abhalten. Die spitze Form der Dichtlippen wiederum führt dazu, daß ein spezifisch hoher Flächendruck gegeben ist, der ausreicht, um auch Feuchtigkeit von den Lagerstellen fernzuhalten.If you want a slightly larger axial deflection, recommends According to the invention, the outer surfaces of the edge flanges with special Equip lips that are designed as ring seals and preferably in sharp sealing edges run out. Apart from the fact that the sealing lips mentioned have a allow greater lateral deflection without reducing the lateral stiffness They also have the advantage that they remove impurities from the inner parts of each Hold your head. The pointed shape of the sealing lips in turn means that a specific there is a high surface pressure, which is sufficient to remove moisture from the bearings keep away.

Die in den Unteransprüchen verankerten Maßnahmen sollen nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Gültigkeit haben.The measures anchored in the subclaims should only be used in context with the main claim are valid.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Abb. 1 einen Spurstangenkopf im Schnitt und Abb. 2 eine gegenüber Abb. 1 geänderte Ausführungsform.The invention is illustrated by way of example in the drawing. It shows Fig. 1 a tie rod end in section and Fig. 2 an opposite Fig. 1 modified embodiment.

An einer Spurstange 1 ist eine metallische Buchse 2 mit einer zylindrischen Bohrung 3 angeschweißt. Gemäß Abb. 1 sitzt in der zylindrischen Bohrung 3 eine Polyurethanbuchse 4, die eine innere, hohlkugelförmige Aussparung 5 aufweist und auf der einen Seite in einen Randflansch 6 übergeht. Auf der dem Randflansch 6 gegenüberliegenden Seite ist eine Flanschscheibe 7 vorgesehen. Die Buchse 4 umschließt ein Distanzrohr 8 mit einer kugeligen Verdickung 9, das auf einen in einen anderen Spurstangenteil 10 gegebenenfalls mit konischem Sitz eingeschraubten Anschlußbolzen 11 aufgesteckt ist. Der Kopf 12 des Anschlußbolzens 11 belastet eine Scheibe 13, die alle Teile gegen eine Gegenfläche 14 des Teiles 10 drückt. Die Flansche 6 und 7 weisen Dichtlippen 15 auf, deren Bedeutung bereits erläutert wurde.On a tie rod 1 is a metallic bush 2 with a cylindrical Bore 3 welded on. According to Fig. 1, a polyurethane bushing sits in the cylindrical bore 3 4, which has an inner, hollow spherical recess 5 and on one side merges into an edge flange 6. On the side opposite the edge flange 6 a flange washer 7 is provided. The socket 4 encloses a spacer tube 8 with a spherical thickening 9, which on one in another tie rod part 10, if necessary with a conical seat screwed in connection bolt 11 is attached is. The head 12 of the connecting bolt 11 loads a disc 13, which all parts presses against a mating surface 14 of the part 10. The flanges 6 and 7 have sealing lips 15, the meaning of which has already been explained.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 unterscheidet sich von dem nach Abb. 1 lediglich dadurch, daß die Buchse 4 bei 16 geteilt ist und die Flanschscheibe 7 genauso wie der Randflansch 6 mit dem entsprechenden Buchsenteil der Buchse 4 aus einem Stück besteht.The embodiment according to Fig. 2 differs from that according to Fig. 1 only in that the socket 4 is divided at 16 and the flange washer 7 just like the edge flange 6 with the corresponding socket part of the socket 4 consists of one piece.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Tie rod end, in particular for vehicle steering systems, which has an elastic means on an abutment, for example on a connecting bolt, attacks, characterized in that the head in a known manner as an elastic Means has a sleeve (4) inserted into a cylindrical bore (3) which with a hollow spherical recess (5) a corresponding thickening (9) of the The connecting bolt (11) or a tube (8) slipped onto it engages over and in the region of its recess (5), as is known per se, is divided transversely.

2. Tie rod end according to claim 1, characterized in that the recess (5) is preferably with edge flanges (6 and 7) from one piece existing socket (4) and the middle Thickening (9) of the tube (8), which also serves as a spacer tube, or of the connecting bolt (11) are dimensioned in such a way that between the thickest point of the spacer tube (8) or the connecting bolt (11) and the cylindrical bore (3) of the head only relatively thin web made of elastic material remains.

3. Tie rod end according to claims 1 and 2, characterized in that the edge flanges (6 and 7) special sealing lips (15) on their sides facing away from the ring surfaces of the heads exhibit.

4. tie rod end according to claim 3, characterized in that the as Lips (15) made of ring seals run out into a sharp sealing edge. In Considered publications: German patent application L 19863 I1 / 63 c 47 (published on April 12, 1956); U.S. Patent Nos. 2,324,984, 2,390,231.