DE1430703A1 - Gummigleitgelenk fuer die Radaufhaengung von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

PATENTANWALT . ., , ,. Frankfurt/Main ( j^J ■ . ν*- | ■'*·· ξ

CIBVITE HARRIS PRODUCES, IHCo Cleveland 8, OHIO

Grwnmigleitgelenk für die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen

Zusatz zu Patent ..... (C ΐ6 -9

Das Stammpatent "betrifft ein Gummig-leitgelenk, insbesondere für die Radaufhängung (Lenkgestänge) von Kraftfahrzeugen,dessen zwischen den starren Gelenkteilen elastisch eingespannte Gummibuchse ihrer Lauffläche eingeformte Vertiefungen aufweist, die mit Dauerschmiermittel gefüllt sindo Solche (rummigleitgelenke sollen wartungsfrei,toleranzausgleichend und schwingungsdämpfend sein; das gummielastische Material darf also Iceine nennenswerten elastischen S chub schwingungen auf die starren G-elenkteile übertragene Das ist nur möglich, wenn ein hinreichender Vorrat von Dauerschraiermittel unter c:llen Betriebsbedingungen zuverlässig und gleichmäßig über die ganze Gleitfläche zwischen Gummibuchse und starren Gelenkteil verteilt bleibt_o Du aber Gunmigleitgelenke vor allem im Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen nur gelegentlich und unregelmäßig, häufig mit geringer Amplitude bewegt werden, neigt das Dauerschmiermittel dazu, während der Betriebspausen oder geringen Be-

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anspruchung in den unteren Teil des Gelenks abzulaufen und teilweise in das gummielastische Material zu kriechen oder sich "bei entsprechender Belastung des Gelenks aus den jeweiligen Druckzonen herausquetschen zu lasseno Stets ergibt das ein im Vergleich zur Dämpfungswirkung unangenehm großes Losbrechmoment und im Betrieb des Gleitgelenks eine unerwünschte eigene Elastizität infolge vergrößerter Schubbeanspruchung des gummielastischen Materials, sowie einen vorzeitigen Verschleiß durch erhöhte Beanspruchung des Gummis auf den schmiermittelarmen Zonen.

Zur Verminderung dieser Mängel sind nach dem Stammpatent die Vertiefungen der Gummibüchse für die Aufnahme von Dauerschmiermittel durcheinander gitterförmig berührende Rippen oder durch Hoppen von in entspanntem Zustand konvex gerundetem Profil begrenzt, welche die Lauffläche der Gummibüchse bilden, die vorzugsweise in einen zwischen starren Gelenkteilen axial abstützenden Plansch übergeht© Damit wird eine erhebliche Vergrößerung des Schmiermittelvorrats im Vergleich zu der nur durch die Rippen gebildeten tragenden Gleitfläche gebildet und bei Belastung des Gummigleitgelenks infolge elastischer Verformung der Rippen gegenüber dem übrigen Guimnikörper Schmiermittel in die Tragflächen der Gummibüchse gepumpt, begünstigt durch die Kapillarwirkung infolge der trichterförmig ver_ engten Einlaufspalte von den Schmiermittelräumen in die Tragfläche der Gummibuchse₀

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Dabei besteht jedoch bei einer größeren Belastung des Gelenks noch die Gefahr, daß das Dauerschmiermittel ganz aus den Vertiefungen zwischen den belasteten Rippenteilen herausgequetscht wird. Um dies zu verhindern, sollnach der vorliegenden Erfindung die Gleitfläche der Gummibuchse gebildet sein durch einen härteren Überzug aus miteinander verfilzten Pasern, die mit hochpolymerem Kunststoff überzogen sind und zwischen denen Dauerschmiermittel eingelagert ist· Bei hoher Flächenbelastung wird sich der gummielastische Kern der Büchse entsprechend anpassen, aber das dem-gegenüber härtere Fasergerüst läßt sich nicht nennenswert zusammendrücken, so daß ■■ sein Schmierstoff vorrat auch in der Belast-ungszone st es zur Verfügung steht, trotzdem aber die elastische stoßdämpfende Bewegung des Guinmikerns formschlüssig auf das Fasergerüst übertragen \vird_e

Das weiche Arbeiten des erfindungsgemäßen Gummigleitgelenks bleibt also auch unter starker Flächenbelastung erhalten.

Die Erfindung möge anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 eine Gummibüchse in Seitenansicht

Figur 2 einen Axialschnitt in der Ebene 2/2 der Figur 1, durch da.s zugehörige vollständige Lager

BAD OBIGiNAL.

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Figur 3 einen ähnlichen Schnitt durch
eine abgewandelte Ausführungsform ■ .'

Figur 4 ein Universalgelenk nach der . j

Erfindung

Figur 5 die Anwendung der Erfindung
auf ein Drucklager oder eine

Scheibenkupplung .

Figur 6 einen Schnitt in der Ebene 6/6

der Figur 5 durch das voll- ι

ständige Lager

Figur 7 in vergrößerter Darstellung ,

einen Teil des verfilzten Über— j Zuges» j

Aus den Figuren 1 und 2 ist eine Büchse 10 ersichtlich, j mit einem gummielastischen Kern und einem im Verhältnis
zu diesem härteren Überzug 11 aus Fasern, die mit einem i hochpolymeren Kunststoff überzogen und mit einander verfilzt sind und zwischen sich Poren bilden. Figur 7 zeigt j einen vergrößerten Ausschnitt, mit den regellos ange- ' ordneten Fasern 12 von harter dichter Oberfläche. Der ! weichere gummielastische Kern 13 ist formschlüssig abstützend mit der Innenfläche des härteren Überzuges 1"f
verbunden. Dessen Poren ist (Figur 7) ein Dauerschmier—
mittel 14- einverleibt. Die Außenfläche des härteren Über- I züges 11 bildet mehrere Vertiefungen 16 zur Aufnahme und
zum Festhalten von Dauerschmiermittel wie Silikonpaste»
und die Stirnseiten des gummielastisch.en Kerns 13 sind
als Dichtungsflansche 17_f18 gegenüber der starren Gelenk—

BAD ORlQWM.

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"büchse 15 zum Festhalten des Dauerschmiermittels im Gelenk ausgebildet«

Bei einer Flächenbelastung der starren G-elenkbüchse 15 von mehr als etwa 30 kg/cm werden die tragenden Rippen auf der Büchsenoberfläche so stark eingedrückt, daß das Dauersohmiermittel aus den sich abflachenden Vertiefungen in die weniger "belasteten Lagerzonen gequetscht wird» Durch die "betriebliche Bewegung des Lagers erfolgt trotzdem eine ausreichende Schmierung der Belastungszone, nicht a"ber bei Beginn der Lagerbewegung nach einer längeren Bewegungspause unter Last, wie dies bei der Verwendung des Grummigleitgelenks in der Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges der Pail ist, welches ja gelegentlieh wochenlang unbenutzt steht. In diesem Pail trocknet die G-leitfläche auf der Belastungszone aus, und beim Anfahren des Wagens ergäbe sich ein hartes Losbrechmoment, verbunden mit einer Beschädigung der Gummibüchse auf der schmiermittelarmen Belastungszoneο

Dies wird durch den erfindungsgemäßen Überzug 11 verhindert» Da dieser Überzug härter^als der gummielastische Kern 13,drückt er sich auch bei hoher Flächenbelastung nicht nennenswert zusammen, sondern bleibt porös_fund das in seinen Poren gespeicherte Dauerschmiermittel 14 wird niemals völlig herausgequetscht, sondern es wird auch in der Belastungszone schon durch die kleinste Lagerbewegung gleichmäßig auf die Tragfläche der Büchse 10 verteilt» Dabei wird mit dem Losbrechmoment auch die zugehörige Verdrängung des gummielastischen Materials in die Belastungszone unterdrückt} diese Verdrängung hatte bei den früheren Grummigleitgelenken das gefährliche Vertreiben des Dauerschmiermittels aus der Belastungszone noch verstärkt» Bei Verwendung des Erfindungsgegenstands in Fahrzeugen wird

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zweckmäßig die starre Lagerbüchse 15 aus Metall und mit glatter Innenfläche gewählt.

Der gummielastische Kern 13 stützt sich auf seiner Innenfläche gegen die innere starre rohrförmige Lagerbüchse 19; er kann 3,us natürlichem oder synthetischem Gummi "bestehen» Der härtere Überzug 11 besteht vorzugsweise aus Zellulosefasern, etwa solchen für die Papierherstellung, wobei diese !Fasern mit hochpolymerem Material wie Latex überzogen sindo Dadurch wird die Faseroberfläche dicht, so daß die Fasern das Dauerschmiermittel (Graphit, ITylonpulver» Öl* Schmierpaste) nicht aus den zwischen sich gebildeten Poren aufsaugen und dadurch quellen und eine unzuträgliche Verformung der gummielastischen Büchse herbeiführen können«,

Das Pe.piermaterial für den verhältnismäßig harten Überzug 11 wird vorzugsweise gepresst mit einem Druck iijAer Größenordnung von hundert atü, um eine dauerhafte Formstabilität der Fasern zu erreichen, auch in Gegenwart von flüssigem Schmiermittelο

Diese Formbeständigkeit ist wichtig» Das gepresste mit Latex behandelte Papiermaterial ist sehr hart, und dieser harte Überzug in Verbindung mit dem weicheren Gummikern der Büchse schützt den Gummi vor stärkerer Deformation, ermöglicht eine größere Flächenbelastung des Lagers, vermindert das Austreiben von Schmiermittel von den Vertiefungen» Die Raumform der Tragfläche des harten Überzugs wirkt der Abwanderung von Schmiermittel entgegen und ergibt, zusammenwirkend mit den in den Überzugsporen gespeichert en&leinen Schmiermittelmengen, eine gute räumliche Verteilung des Schmiermittels auch unter extremen

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Betriebsbedingungen, sogar nach einer längeren Betriebspause des Gelenks.

Infolge ihres härteren Überzuges kann die Gummibüchse unbeschädigt auch mit Pressitz in die äußere Lagerhülse 15" eingeschossen werden.

Vorteilhaft wird bei der Herstellung des Lagers das. mit Latex imprägnierte zusammengedrückte Papiermaterial in eine Hohlform gegeben, in Berührung mit dem Gummikern 13 gebracht und teilweise vulkanisiert, wodurch ein guter Zusammenhalt zwischen dem Gummikern 13 und dem Überzug 11 erreicht wird. Der Rohling wird alsdann in die äußere Lagerhülse 15 gesetzt und darin fertig vulkanisiert (cured), so daß die Gleitfläche aes Überzugs in die richtige Form gezwungen wird. Dt/bei können große Toleranzen der äußeren Lagerhülse zugelassen werden, ohne daß dadurch beim Einsetzen der Gummibüchse Beschädigungen zu befürchten wären.

Das Gerät kann in der Ausstattung nach Figur 1 verkauft werden, ohne die äußere Metallhülse 15» und der Käufer kann daraus das Gleitlager nach Figur 3 montieren, Stattdessen kann die Gummibuchse auch mit der montierten Hülse 15 nach Figur 2 gehandelt werden·

In der Ausführungsform nach Figur 3 ist der Einbau des Lagers zwischen einem oberen Lenkhebel 20 und einer Lenkwelle 21 bei der Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Die Lagereinheit 10 ist rohrförmig und sitzt auf dem abgedrehten Ende 23 der Lenkwelle, die Schulter 24 des oberen Lenkhebels 20 ist mit Pressitz angeschlossen· Das abgedrehte Ende 23 der Lenkwelle 21 enthält ein Innengewinde, worin ein Spannbolzen 25 sitzt, der die

BAD ORIGINAL

Iiagerfiinheit 10 gegenüber der Lenkwelle 21 axial "belastet und festhalte

Vorzugsweise ist die innere Hülse 19 mit der Innenfläche des Gummikerns 13 verbunden oder daran befestigt, so daß die Gelenkbewegung nur an der geschmierten Außenfläche der Gummibüchse stattfinden kann. Jedoch könnten auch beide Iragflächen der Gummibüchse oder nur deren innere Fläche als Gleitfläche ausgebildet sein.

Die Erfindung ist auch anwendbar auf ein Universal·- gelenk entsprechend Figur 4· Dabei trägt der Gummikern 30 auf seiner Innenfläche den härteren Überzug Jlijnit Vertiefungen 32 für das Schmiermittel. Die Relativbewegung findet also statt zwischen der Gelenkkugel 33 und dem geschmierten Überzug 31» Die äußere Gelenkhülse ist mit- 34 bezeichnete

Die Erfindung kann auch in der Ausführungsform nach den Piguren 5 und 6 auf Scheibenkupplungen, Drucklager oder.dgl. flache Kraftübertragungsmittel angewendet werden. Dabei ist der ringscheibenförmige Guffimikerxi40 einerseits auf den Stahlring 41 gestützt, andererseits mit dem gegenüber dem gummielastischen Material härteren Überzug 42 versehen, dessen Außenfläche Vertiefungen 43 zur Aufnahme und Festhaitung des DauerSchmiermittels * bildet.

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Claims (1)

1. - 9 -m

   Ansprüche

   1») Gummigleitgelenkjinsbesondere für die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen, dessen zwischen den starren Gelenkteilen elastisch eingespannte Gummibuchse ihrer Lauffläche eingeformte Vertiefungen aufweist₈ die mit Dauerschmiermittel gefüllt sind»nach Patent ( 0 16 982 XIl/47b), wobei die Vertiefungen durch einander gitterförmig "berührende Rippen oder durch Noppen von in entspanntem Zustand konvex gerundetem Profil "begrenzt sind, welohe die Lauffläche der Gummibuchse bilden, die vorzugsweise in einen zwischen starren Gelenkteilen axial abstützenden Flansch übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche der Gummibüchse (10) gebildet ist durch einen härteren Überzug (11) aus miteinander verfilzten Fasern (12)₉die mit hochpolymerem Kunststoff überzogen sind und zwischen denen Dauerschmiermittel (14) eingelagert ist„

   2,) Gummigleitgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummibüchse (10) rohrförmig ist und ihren harten Überzug (11) auf der äußeren Tragfläche hate

   3·) Gummigleitgelenk nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine rohrförmige innere den Gummikern (13) tragende Lagerhülse (19) und durch die Ausbildung der Stirnseiten des Gummikerns (13) als Dichtungsflansche (17f 18)_β

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   ~ 10 -

   4o) Gummigleitgelenk nach, einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (12) aus Zellulose bestehen«

   5») Verfahren zur Herstellung eines Gummigleitlagers nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Papierbrei mit Latex imprägniert und gepresst und dann mit dem G-ummikern (13) in Berührung gebracht und vorvulkanisiert wird, worauf der so erhaltene Büohsenrohling in die G-leithülse (15) des Lagers gesetzt und fertig vulkanisiert wirdo

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