DE1140470B - Nachgiebiges, insbesondere als Schwinggelenk fuer die Federn der Radaufhaengung bei Kraftfahrzeugen verwendbares Lager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nachgiebiges, insbesondere als Schwinggelenk für die Federn der Radaufhängung bei Kraftfahrzeugen verwendbares Lager, bestehend aus einem inneren Zylinder aus unnachgiebigem Baustoff und einer diesen Zylinder unter Eigenspannung umgreifenden zylindrischen oder annähernd zylindrischen Hülse aus nachgiebig-elastischem Material, wie Gummi.

Nachgiebige Lager mit Gummikörpern sind an sich bekannt. Insbesondere ist auch ein Lager mit einem Gummikörper bekannt, der sowohl vor dem Einbau als auch nach dem Einbau zwischen die zugehörigen Metallteile an seinem Ende Randverdickungen aufweist. Diese vor dem Einbau vorhandenen Randverdickungen des Gummikörpers verschwinden während des Einbaues nicht, sondern bleiben erhalten, denn sie sollen mit in Umfangsrichtung des Lagers verlaufenden Aussparungen der Metallteile zusammenwirken.

Diesen bekannten Lagerbauarten gegenüber kennzeichnet sich ein Lager der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die auf dem größten Teil ihrer Länge zylindrisch ausgebildete elastische Hülse in unverformtem spannungslosem Zustand mindestens an ihrem einen Ende eine kegelförmige Erweiterung mit sich entsprechend kegelförmig erweiternder Bohrungsmündung aufweist, die nach dem Aufbringen der zu spreizenden Hülse auf den Innenzylinder etwa die Zylinderform des üblichen Hülsenkörpers annimmt.

Die bei diesem Lager verwendete Hülse aus nachgiebig-elastischem Material, z. B. Gummi, weist vor dem Zusammenbau mit dem inneren Tragzylinder eine andere Formgestaltung auf als nach dem Einbau. Die Gummihülse ist vor dem Aufziehen auf den starren inneren Zylinder an ihrem einen Ende oder gegebenenfalls auch an beiden Enden mit einer solchen kegelförmigen Aufweitung versehen, daß die Hülse auf ihrer ganzen Länge nach dem Spreizen und Aufbringen auf den Innenzylinder eine zylindrische Gestalt aufweist, bei der alle Umfangsflächen parallel zur Hülsenachse verlaufen.

Die geschilderte Ausbildung der Gummihülse hat den Zweck bzw. den Vorteil, daß die außen über die Enden des inneren Zylinders hinwegragenden Abschnitte der Hülse sich nicht nach innen über die Enden des Zylinders herumlegen können. Es besteht also bei diesem Lager nicht die Gefahr, daß die Gummihülse an ihrem äußeren Ende beim Zusammenbau zwischen dem Innenzylinder und z. B. einer Unterlegscheibe oder dem Schulteransatz eines zu lagernden Bauteiles eingequetscht wird.

Zweckmäßig ist der sich kegelförmig erweiternde Nachgiebiges, insbesondere als Schwinggelenk

für die Federn der Radaufhängung
bei Kraftfahrzeugen verwendbares Lager

Anmelder:

Silentbloc Limited,

Manor Royal, Crawley, Sussex

(Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 26, Jordanstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 8. Mai 1957 (Nr. 14 669)

Philip Charles Hutton, Manor Royal, Crawley, Sussex

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Teil der Hülse nach Art eines Flansches ausgebildet. Dabei sollte das Lager so gestaltet sein, daß der sich kegelförmig erweiternde Flansch beim Aufbringen der Hülse auf den Innenzylinder derart verformt wird, daß er schließlich in einer senkrecht zur Hülsenachse verlaufenden Ebene liegt.

Mit Vorteil bildet man ein Lager nach der Erfindung so aus, daß die Hülse an ihren beiden Enden kegelförmig erweitert ist und das eine Hülsenende nach Art eines Flansches ausgebildet und das andere Ende so bemessen ist, daß sein Außendurchmesser nach dem Aufbringen der Hülse auf den Innenzylinder nicht größer ist als der Durchmesser des größten Teils des zylindrischen Hülsenabschnittes.

Eine zweckmäßige Ausführungsform eines Lagers nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die äußere Hülse aus elastischem Baustoff in spannungsfreiem Zustand länger als der Innenzylinder ist und einen Innendurchmesser hat, der kleiner als der Außendurchmesser des Innenzylinders ist, und an ihren beiden Enden sich kegelförmig erweiternde Abschnitte aufweist, wobei die Abmessungen von Innenzylinder und Hülse so aufeinander abgestimmt sind, daß die Außenfläche der Hülse nach ihrem Aufspannen auf den Innenzylinder auf dem größten Teil ihrer Länge zylindrisch ist und der Außendurchmesser der

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Hülsenenden jedenfalls nicht größer ist als derjenige des mittleren Hülsenteils.

Mit Vorteil wird hierbei der Außendurchmesser der Hülsenenden so gewählt, daß er nach dem Zusammenbau der Teile ebenso groß ist wie der Außendurchmesser des mittleren Hülsenteils.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung von vier verschiedenen, in der Zeichnung veranschaulichten

streckten (Fig. 2), zusammengepreßt; auf diese Weise wird erreicht, daß sich die Enden der Gummihülse radial nach außen ausdehnen und Flansche 17 bilden, die in dem fertig zusammengebauten Lager zwischen den Endflächen 18 des äußeren Montageteils und den gegenüberliegenden Flächen der Schulter 19 und der Unterlegscheibe 15 liegen.

Fig. 1 läßt deutlich die Form der Gummihülse 12 in ihrem spannungsfreien Zustand erkennen, den sie

Ausführungsformen des neuen nachgiebigen Lagers io einnimmt, bevor sie über die innere Zylinderhülse 13

hervor.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Gummihülse im Längsschnitt;

Fig. 2 zeigt die Hülse nach Fig. 1 im Längsschnitt,

gestreift wird. Die Gummihülse hat einen mittleren zylindrischen Teil 20, der eine zylindrische Bohrung 21 aufweist; diese Bohrung hat einen Durchmesser, der etwa halb so groß ist wie der Durchmesser der

nachdem sie über eine innere Hülse gespannt wor- 15 zylindrischen Innenhülse 13. Die Länge des zylin

drischen Teiles der Bohrung 21 der Gummihülse ist etwas geringer als die Länge der zylindrischen Innenhülse 13. Die innere zylindrische Wandung der Gummihülse geht an ihren beiden Enden in sich erweiternde Abschnitte 22 über, und zwar nimmt der Durchmesser dieser Abschnitte etwa derart zu, daß mit der Achse der Gummihülse etwa ein Winkel von 30° eingeschlossen wird. An den äußersten Enden gehen diese sich kegelig erweiternden Abschnitte der

bringen der Gummihülse auf die innere Hülse 13 ragt dieser Kegelabschnitt 23, wie Fig. 2 zeigt, über die Enden der inneren Hülse hinweg.

Der äußere zylindrische Abschnitt der Gummihülse erweitert sich an den Hülsenenden allmählich im Durchmesser, so daß eine kegelige Aufweitung 24 entsteht, deren Kegelwinkel etwas kleiner ist als der Winkel der inneren Kegelfläche 22; die Enden der Hülse

den ist;

Fig. 3 veranschaulicht die Anordnung nach den Fig. 1 und 2 im Schnitt nach dem Einbau in einen äußeren Montageteil;

Fig. 4, 5 und 6 zeigen im Schnitt und ähnlich wie die Fig. 1 bis 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 und 8 veranschaulichen entsprechend den Fig. 1 und 2 eine dritte Ausführungsform;

Fig. 9 veranschaulicht eine Gelenkverbindung, wie 25 Gummihülse in einen kurzen Abschnitt 23 über, der sie zur Federaufhängung bei einem Kraftfahrzeug zur die Form eines flachen Kegels hat; nach dem AufAnwendung kommt, und zwar unter Verwendung
eines Paars von Lagerhülsen nach den Fig. 7 und 8; in

Fig. 10, 11 und 12 sind entsprechend der Darstellung nach den Fig. 1 bis 3 die einzelnen Zustände einer vierten Ausführungsform der Lagerhülse veranschaulicht.

Bei den nachstehend zu beschreibenden Ausführungsformen der Erfindung werden die Gelenkverbindungen als Schwinggelenke zur schwenkbaren Auf- 35 nehmen also nach außen zu allmählich in ihrer Wandhängung von Federn mit ihrem Federgehänge im Ge- stärke ab; gleichzeitig erweitern sie sich aber kegelig stell eines Kraftfahrzeuges benutzt. nach außen, so daß der Gesamtdurchmesser der

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 be- Gummihülse in diesen Abschnitten größer ist als der steht das nachgiebige Lager aus einem äußeren (in Durchmesser des mittleren zylindrischen Ab-Fig. 3 dargestellten) Montageteil 10, ζ. Β. dem Auge 40 schnittes 20.

einer Fahrzeugfeder, das eine zylindrische Bohrung 11 Wenn die Gummihülse, wie bereits erwähnt, auf

hat; in dieser Bohrung befindet sich eine Gummihülse die innere starre Hülse 13 aufgebracht wird, muß sie 12 od. dgl. Fig. 1 veranschaulicht diese Hülse in ihrem in radialer Richtung gestreckt werden, so daß ihre spannungsfreien Zustand. Die Hülse wird auf einen Bohrung 21 einen Durchmesser erhält, der größer als starren rohrförmigen zylindrischen Innenteil 13 auf- 45 der Durchmesser der Innenhülse ist; anschließend wird gebracht, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Dieser diese Innenhülse in die Gummihülse eingeschoben, innere Teil 13 hat eine Länge, die etwas kürzer ist als Danach läßt man die Gummihülse sich zusammendie Länge der Gummihülse 12, jedoch länger ist als ziehen, damit sie sich fest auf die Innenhülse legt, der äußere Montageteil 10; die äußeren Enden 16 der Hieraus ist zu erkennen, daß der zylindrische Ab-Gummihülse ragen also über die zugehörigen Enden 50 schnitt 20 der Gummihülse durch die Innenhülse in des inneren Teils hinweg, der seinerseits über die ent- radialer Richtung gespannt wird; infolge der kegelsprechenden Enden des äußeren Montageteils hinausragt.

Beim Zusammenbau dieser Gelenkverbindung wird

die Gummihülse auf die innere Hülse aufgebracht, 55 liegen, nicht in demselben starken Maß die Spannunwie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist; anschließend gen aufweisen, die in den mittleren Bereichen der wird die Gummihülse in die Bohrung des äußeren Montageteüs 10 eingeführt, wie dies Fig. 3 zeigt. In die
Innenhülse 13 wird danach ein Bolzen 14 eingeführt,

der mit einer Schulter 19 sich gegen das eine Ende der 60 ternden Endabschnitte 25 in der gespannten Stellung Gummihülse 12 legt. Auf dem äußeren Ende des BoI- nach Fig. 2 mit ihren Innenflächen die innere Hülse 13 zens befindet sich eine Unterlegscheibe 15, die zu- berühren; die äußeren Flächen dieser Endabschnitte sammen mit dem Schulterflansch 19 beim Festziehen der Gummihülse sind nach innen eingezogen, so daß des Bolzens gegen die äußeren Enden des zylindri- sie zylindrische Form haben und in gleicher Flucht sehen Innenteils 13 gezogen werden. Beim Zusam- 65 mit dem mittleren zylindrischen Abschnitt 20 der

förmigen Ausgestaltung der Enden 22 der Bohrung werden die Endabschnitte 16 und 25 der Gummihülse, die unmittelbar über den Enden der Innenhülse

Gummihülse im Material herrschen; diese Materialspannungen sind jedoch derart, daß die sich im spannungslosen Zustande kegelförmig nach außen erwei-

menziehen der Schulter 19 und der Unterlegscheibe werden die Teile 16 der Gummihülse, die sich anfänglich über die Enden der Innenhülse hinaus er-

Gummihülse liegen. In der gespannten Stellung nach Fig. 2 ist also die anfängliche Form der Gummihülse nicht mehr erkennbar; sie scheint vielmehr lediglich

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eine zylindrische Gummihülse zu sein, die von einem Innenhülse. Wie schon erwähnt, ist das rechte Ende Ende zum anderen den gleichen Durchmesser hat und der Hülse zylindrisch ausgebildet und bleibt auch in an beiden Enden mit unterschnittenen Abschnitten 16 zusammengebautem Zustand zylindrisch. Wenn aber über die innere Hülse hinwegragt. das den Flansch tragende linke Ende der Hülse über

Die Hülsenanordnung nach Fig. 2 wird dann in den 5 die Innenhülse gespannt wird, so erfolgt eine Verforäußeren Montageteil 10 eingesetzt; die Bohrung 11 mung, wie dies in Fig. 5 zu erkennen ist, so daß der dieses Montageteils hat einen Innendurchmesser, der Flansch schließlich in einer Ebene liegt, die im wesentum ein ganz geringes Maß kleiner ist als der Außen- liehen senkrecht zur Achse der Gummihülse verläuft; durchmesser der Gummihülse, die auf der festen die Seitenflächen 37 liegen parallel zueinander und inneren Hülse aufgespannt ist; bei diesem Montage- io stehen senkrecht auf der Hülsenachse; die Umfangsvorgang wird das Material der Gummihülse leicht zu- fläche 38 liegt parallel zur Achse, d. h. sie ist zylinsammengedriickt; es hat daher das Bestreben, parallel drisch.

zur Hülsenachse nach außen zu wandern, so daß die Fig. 6 zeigt die Verwendung eines Paars von Hülsen

nach außen über die Innenhülse hervorragenden der in den Fig. 4 und 5 veranschaulichten Art; sie Enden der Gummihülse etwas aufgeweitet werden. 15 liegen im Innern eines Federauges 40, und zwar der-Ursprünglich waren diese Endabschnitte der Gummi- art, daß die zylindrischen flanschlosen Enden der hülse unterschnitten bzw. kegelförmig ausgestaltet, beiden Gummihülsen einander zugewandt sind, wähwie dies bei 22 und 24 in Fig. 1 dargestellt ist; sie rend die den Flansch tragenden Enden durch einen werden daher nicht dem Streckvorgang unterworfen, Bolzen 41 eingeklemmt sind. Bei dieser Ausführungsden der übrige Teil der Gummihülse ausführt; die 20 form der Erfindung sind die Flansche im fertigen Ge-Folge hiervon ist, daß die außen vorragenden Ab- lenk natürlich größer als diejenigen, die bei der zuschnitte der Gummihülse nicht das Bestreben haben erst erläuterten Ausführungsform entstehen; dies ist werden, sich radial nach innen über die Enden der bei gewissen Anwendungen des neuen Lagers erinneren Hülse zu legen; jedenfalls besteht dieses Be- wünscht.

streben nur in geringfügigem Ausmaß; vielmehr blei- 25 Bei dem nachgiebigen, als dritte Ausführungsform ben die über die Enden der Innenhülse hinwegragen- in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellten Lager weist die . den Abschnitte der Gummihülse in gleicher Flucht Gummihülse in ihrem spannungsfreien Zustand die ausgerichtet wie der übrige Teil der unter Spannung beiden Merkmale der ersten beiden Ausführungsstehenden Gummihülse. Wenn also der Bolzen 14 fest formen auf; das linke Ende der Gummihülse weist gespannt wird, so werden die außen hervorragenden 30 einen Flansch 50 auf, während das andere Ende einen Abschnitte der Gummihülse radial nach außen ge- sich erweiternden Abschnitt 51 besitzt; ist die Gummidrückt; sie bilden infolgedessen ringförmige Flansche hülse, wie Fig. 8 zeigt, auf die innere Hülse aufge-17, die zwischen den Druckflächen und dem Feder- spannt worden, so ist der äußere Durchmesser des auge liegen. sich kegelförmig erweiternden Abschnittes 51 der

Bei der Ausfuhrungsform der Erfindung nach den 35 gleiche geworden wie der Durchmesser des zylindri-Fig. 4 bis 6 ist die Gummihülse so geformt, daß ihr sehen Teiles der Gummihülse; der über die innere Hauptabschnitt 30 innen und außen zylindrisch aus- Hülse hinausragende Teil 52 weist eine Unterschneigebildet ist; das rechte Ende der Hülse ist nicht kege- dung 53 auf.

lig ausgestaltet, sondern zylindrisch geformt und In Fig. 9 ist die Anwendung eines Paars von Lagern

endet, wie Fig. 5 zeigt, in der gleichen Ebene wie die 40 nach den Fig. 7 und 8 bei einer Federaufhängung verStirnfläche des inneren starren Hülsenteils 31, wenn anschaulicht, bei der ein Träger 56 ein Paar im sie auf diesen Teil aufgespannt worden ist. axialen Abstand voneinander angeordnete Hülsen-

Am anderen, linken Ende der Gummihülse ist die köpfe 57 aufweist. Der Fahrzeugrahmen besitzt einen mittlere Bohrung 33 kegelförmig aufgeweitet, wie dies mittleren Hülsenteil 58, der zwischen den Hülsenbei 34 dargestellt ist, und zwar ähnlich wie bei der zu- 45 köpfen 57 und 57 liegt. Ein Bolzen 60 verbindet vor erörterten Ausführungsform; auch hier geht diese gleichachsig die drei Hülsenteile und sitzt fest in der kegelförmige Erweiterung in einen kurzen Kegel- mittleren Hülse 58; jedoch befindet sich zwischen dem abschnitt 35 flacherer Form Kegelform über; bei ein- Bolzen und den Hülsenköpfen 57 ein freier Spaltgebauter Gummihülse ragt dieser Kegelabschnitt 35 raum. In jedem dieser Spalträume liegt ein Lager der über das Ende der Innenhülse hinweg, wie dies in 50 in Fig. 8 veranschaulichten Bauart. Der Bolzen 60 hat Fig. 5 dargestellt ist. Außen weist die Gummihülse an beiden Enden je eine Unterlegscheibe 61 und eine einen Ringflansch 36 auf, dessen seitliche Begren- Mutter 62. Werden die Muttern angezogen, wie dies zungsflächen 37 im spannungslosen, in Fig. 4 veran- in Fig. 9 veranschaulicht ist, so werden die äußeren schaulichten Zustand gegenüber dem zylindrischen Flansche 50 der Gummihülsen zusammengepreßt, so Abschnitt 30 der Hülse schräg geneigt sind; auch der 55 daß sie zwischen der Unterlegscheibe 61 und den äußere Umfangsrand 38 des Flansches ist etwa in Stirnflächen der Hülsenköpfe 57 breit ausgeformte einem Winkel von 30° gegenüber der Achse der Flansche bilden; die über die inneren Hülsen hinaus-Gummihülse geneigt; die Umfangsfläche des Flan- ragenden Endabschnitte 52 der Gummihülsen werden sches hat also etwa die gleiche Kegelform wie bei der so zusammengepreßt, daß auch sie Flansche 54 bilden, zuerst erörterten Ausführungsform, nur mit dem 60 die zwischen den Hülsenköpfen 57 einerseits und der Unterschied, daß diese Kegelfläche nach außen ver- inneren Hülse 58 liegen, lagert ist, und zwar auf den Umfang des Flansches. In den Fig. 10 bis 12 ist ein Lager veranschaulicht,

Wie bei der zuerst erörterten Ausführungsform das im wesentlichen demjenigen nach den Fig. 4 bis 6 wird die Gummihülse auf die innere starre Hülse 31 entspricht; in diesem Falle ist jedoch an der äußeren aufgespannt und dabei gestreckt, bis die Bohrung 65 Umfangsfläche der Hülse eine Nut 70 vorgesehen, und groß genug ist, damit sie die innere Hülse aufnehmen zwar dort, wo im spannungsfreien Zustand der zylinkann; anschließend zieht sich die Gummihülse zusam- drische Abschnitt der Hülse mit dem Flansch zusammen und verankert sich auf diese Weise fest auf der menstößt. Bei dieser Bauart ist sichergestellt, daß beim

Zusammenpressen der Gummihülse im Innern des starren äußeren Montageteils (Fig. 12) der Flansch nicht durch das Zusammenpressen des zylindrischen Teiles der Gummihülse zu stark verformt wird. Außerdem wird durch diese Anordnung gewährleistet, daß sich an der Wurzel des Flansches in dem Gummi der Hülse nicht eine zu starke Spannung bildet.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Nachgiebiges, insbesondere als Schwinggelenk für die Federn der Radaufhängung bei Kraftfahrzeugen verwendbares Lager, bestehend aus einem inneren Zylinder aus unnachgiebigem Baustoff und einer diesen Zylinder unter Eigenspannung umgreifenden zylindrischen oder annähernd zylindrischen Hülse aus nachgiebig elastischem Material, wie Gummi, dadurch gekenn zeichnet, daß die auf dem größten Teil ihrer Länge zylindrisch ausgebildete elastische Hülse (20) in unverformtem spannungslosem Zustand mindestens an ihrem einen Ende eine kegelförmige Erweiterung mit sich entsprechend kegelförmig erweiternder Bohrungsmündüng (22, 24 bzw. 34, 38) aufweist, die nach dem Aufbringen der zu spreizenden elastischen Hülse auf den Innenzylinder (13) etwa die Zylinderform des üblichen Hülsenkörpers annimmt.

2. Nachgiebiges Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich kegelförmig erweiternde Teil der Hülse nach Art eines Flansches (36 bzw. 50) ausgebildet ist.

3. Nachgiebiges Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich kegelförmig erweiternde Flansch beim Aufbringen der Hülse auf den Innenzylinder derart verformt wird, daß er schließlich in einer senkrecht zur Hülsenachse verlaufenden Ebene liegt (Fig. 5 und 11).

4. Nachgiebiges Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse an ihren beiden Enden kegelförmig erweitert ist und das eine Hülsenende nach Art eines Flansches (50) ausgebildet und das andere Ende (51) so bemessen ist, daß sein Außendurchmesser nach dem Aufbringen der Hülse auf den Innenzylinder nicht größer ist als der Durchmesser des größten Teils des zylindrischen Hülsenabschnittes.

5. Nachgiebiges Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse aus elastischem Baustoff in spannungsfreiem Zustand langer als der Innenzylinder ist und einen Innendurchmesser hat, der kleiner als der Außendurchmesser des Innenzylinders ist, und an ihren beiden Enden sich kegelförmig erweiternde Abschnitte (22) aufweist, wobei die Abmessungen von Innenzylinder und Hülse so aufeinander abgestimmt sind, daß die Außenfläche der Hülse nach ihrem Aufspannen auf den Innenzylinder auf dem größten Teil ihrer Länge zylindrisch ist und der Außendurchmesser der Hülsenenden (25) jedenfalls nicht größer ist als derjenige des mittleren Hülsenteiles.

6. Nachgiebiges Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Hülsenenden (25) nach dem Zusammenbau der Teile ebenso groß ist wie der Außendurchmesser des mittleren Hülsenteiles (20).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 003 052;
britische Patentschrift Nr. 717 791.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1034421, 1053 878.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 20&70J/219 11.62