DE2017205A1

DE2017205A1 - Gummigelenk mit von der Lastrichtung abhängiger Federkonstante

Info

Publication number: DE2017205A1
Application number: DE19702017205
Authority: DE
Inventors: Ross E. Norwalk Ohio Stewart (V.St.A.)
Original assignee: Clevite Corp
Current assignee: Clevite Corp
Priority date: 1969-04-14
Filing date: 1970-04-10
Publication date: 1970-10-15
Also published as: FR2039162A1; US3594892A; FR2039162B1; JPS4943871B1; GB1267476A

Description

PATENTANWALT DIPL-ING. W. WEINKAUPF 2017205 FRANKFURT(MAIN)SO-FUCHSHOHLTi

CIevite Corporation in Cleveland, USA

GUMMIGELENK MIT VON DER LASTRICHTUNG ABHÄNGIGER FEDERKONSTANTE

Die Erfindung betrifft ein Gummigelenk mit von der Belastungsrichtung abhängiger Federkonstante, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Derartige Gummigelen^ke finden Anwendung in der Fahrzeugindustrie_e Besonders für Aufhängungen, welche von unterschiedlich großen Kräften aus verschiedenen Richtungen beansprucht werden, um die daraus resultierenden Federwege zu koordinieren, ist es bekannt, solche Gummigelenke zu bilden aus konzentrischen Hülsen,zwischen denen eine Gummi- ä buchse sitzt· Die Variation der Federkonstante wird erreicht durch das Einformen von Vertiefungen in einem bestimmten Segment der Gummibuchse, so daß bei Belastung das inkompresible gummielastische Material in die von diesen Vertiefungen begrenzten Hohlräume verdrängt wird, wobei bevorzugt im Bereich dieser Verdrängungsräume elastische Schubspannungen freigesetzt werden. Ein vorbekanntes Gummigelenk dieser Gattung ist beschrieben in der USA-Patentschrift

Es wurde jedoch festgestellt, daß die Einformung solcher Verdrängungsräume gegenüber der Gummibuchse_^deren Standzeit beeinträchtigt, weil die betrieblichen Laststöße nicht

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gleichmäßig auf das gummielastische Material verteilt werden, sondern dieses im Bereich der Verdrängungsräume übermäßig beanspruchen» so daß dort seine Elastizität verlorengeht. Ferner verändert sich die Federkonstante solcher Gleitgelenke in unerwünschter Weise zeitlich, vor allem beim Betrieb in Fahrzeugaufhängungen₍dadurch, daß Schmutzteilchen oder Feuchtigkeit in die Verdrängungsrf gelangen und deren Volumenverhältnisse verändern.

Gummigelenke mit Verdrängungsräumen zur Beeinflussung der Federkonstante erfordern komplizierte eng tol/erierte und genau gegeneinander zu führende Formteile.

Immerhin sind solche Gummigelenke im Betrieb Gummigelenken überlegen, welche, gleichfalls zur Erzielung lastrichtungsabhängiger Federkonstanten, eine exzentrische Anordnung der Lagerteile zueinander aufweisen. Solche Guinmigelenke sind teuer in der Herstellung und erfordern Spezialwerkzeuge.

Erfindungsaufgabe ist es, ein Gummigelenk mit lastabhängigen Federkonstant^ien und sein Herstellungsverfahren aus eine gummielastische Büchse einschließenden konzentrischen Hülsen anzugeben, wobei die Federeigenschaften des G_elenks durch Eindringen von Schmutz nicht beeinflußt werden können, und das mit geringem Aufwand herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die gummielastische Büchse zwischen die Hülsen eingeschossen, worauf eine der Hülsen zu einem unrunden, insbesondere ovalen oder elipsenförniigen Querschnitt verformt wird.

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

Fig. 1) einen Axialschnitt;

Fig. 2) eine Stirnansicht auf die Stauchwerkzeuge mit eingelegtem, noch nicht verformten! Gummigelenk;

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Flg. 3) eine Ansicht entsprechend Figur 2 nach dem,Stauchen;

Fig. k) eine schaubildliche Ansicht des entsprechend Figur 3 feestauchten Gummigelenks;

Figuren 5 - 7) '.

Ansichten entsprechend den Figuren 2-- k, jedoch für ein Flanschgelenk;

Fig. 8) einen Teilschnitt in der Ebene 8-8 aus Fig. 6;

Fig. 9) ein anderes Ausführungsbeispiel) vor dem unrunden Ziehen der in/ineren Hülse durch einen Dorn;

Fig.10) in schaubildlicher Ansicht das fertige Gummi- \

gelenk nach dem Ziehen;

Figuren 11+12)

Querschnitte in den Ebenen 11-11 bzw. 12-12 durch den Dorn aus Figur 9 ·

Wie vor allem aus Figur 1 ersichtlich, besteht das Gummigelenk 10 aus einer äußeren steifen Hü/^lse 12, etwa aus Stahlblech.und einer entsprechenden inneren Hülse 1^₁ dazwischen einer Buchse 16 aus gummielastischem Material, wie an sich bekannt.

Die Buchse 16, insbesondere deren äußere Mantelfläche, wird λ

mit einem Klebmittel überzogen, worauf die Innenhülse Xk axial in die Bohrung der gummielastischen Buchse 16 ge- ■

drückt wird,bis die korrespondxerenden Stirnflächen beider ■ Teile mindestens annähernd nebeneinander liegen. Dann ist ' der Außendurchmesser der Buchs/e 16 größer als die Bohrung der Außenhülse 12. Die auf die Innenhülse Ik gezogene Buchse wird alsdann axial in die Bohrung der Außenhülse geschossen, wobei sich die Buchse unter radialer Verspannung axial Klntlt, bis die korrespondierenden Stirnflächen aller drei Gelenkelemente einander benachbart sind. Dadurch wird ein Preß-

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sitz zwischen Buchse und Außenhülse erreicht, welcher das Drehmoment aus der elastischen Schubspannung des Buchsenmaterials bei Verdrehung der Lagerhülsen gegeneinander aufnimmt. Zur Verstärkung des Haftsitzes kann die innere und äußere Mantelfläche der Buchse mit Klebmittel gegenüber den Hülsen überzogen sein.

Es wäre auch möglich, nur die der Buchse zugekehrten Mantelflächen der Hülsen 12,1^ mit Klebmittel zu überziehen und dann die Buchse einzuschießen. Jedoch wurde gefunden, daß die Anbringung eines Klebüberzuges von geeignetem Material auf der Buchse selbst vor dem Abbinden als Schmiermittel wirkt und das Einschießen zwischen die Hülsen erleichtert.

Dabei könnte auch die Buchse 16 zuerst in die Außenhülse 12 und dann auf die Innenhülse 14 geschossen werden. Das so montierte Gelenk 10 kann dann bei geeigneter Temperatur nachvulkanisiert werden zur Haftungsverbesserung der Gelenkteile, Die Anwendung von Klebmittel und/oder Hachvulkanisation der gummielastischen Buchse im geschilderten Herstellungsverfahren hängt ab vom jeweiligen Anwendungszweck.

Danach wird das montierte Gelenk 10* zwischen die Stauchwerkzeuge 18 mit eliptischer oder ovaler Arbeitsfläche 20 gebracht, wie aus Figur 2 ersichtlich. Dann wird Druck ausgeübt in Richtung des Pfeiles bei Figur 2,bis die Werkzeughälften 21,22 gegeneinander geschlossen sind. Dadurch wird die Außenhülse unrund verformt, wie bei 12a in Figur 3v~— »iuhllluli) bei eingespanntem und in Figur k bei herausgenommenem Gelenk ersichtlich. So bekommt die Außenhülse 12a elij>tische Gestalt, wodurch sich die Verteilung der elastischen Vorspannung in der gummielastisehen Buchse zwischen den Hülsen 1k und 12a ändert. Die Innenhülse λΗ ändert dabei

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ihren Äußendurchmesser nicht, so daß das gummielastische Material 16· vom Bereich der' kleineren Achse A- (Fig. k) teilweise verdrängt wird in den Bereich der größeren Achse B-. Entsprechend unterschiedlich werden die Federkonstanten in Richtung dieser beiden Achsen.

Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 bis 8 wird ein •Stauchwerkzeug Zh verwendet zum Zusammendrücken einer äußeren Flanschhülse 12 in der gleichen Art wie vorher)^ beschrieben, wobei jedoch das Werkzeug 2k eine Aufnahmenut bildet für den Flanschteil 17 der Außenhülse 12. Figur 5 zeigt wiederum die noch unverforxnte Außenhülse 12 des Gelenkes 10, während aus Figuren 6 und 7 die unrunde Stauchform der Außenhülse 12b zu erkennen ist.

Stattdessen kann erfindungsgemäß die Innenhülse 1^ unrund verformt werden, durch Ziehen mit einem Dorn 26 gem. Fig. 9» der dabei in ein Gelenk 1O^ auf einem Spannfutter 28 eingedrückt wird. Die allmähliche Verjüngung des Dornes ist auch aus Figuren 11 und 12 ersichtlich und gibt beim jh Eindrücken die eliptische oder ovale Form der Innenhülse, wie bei 1^a in Fig. 10 gezeigt.

Die gummielastische Buchse 16 kann vor oder nach dieser Hülsendeformation vulkanisiert werden.

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Claims

ANSPRÜCHE

1)jGummigelenk aus zwei konzentrischen steifen Hülsen, zwischen denen haftschlüssig und mit elastischer Vorspannung eine Buchse aus gummielastischem Material sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Hülsen(i2a bzw.1Ua) bleibend unrund verformt ist.

2) Verfahren zur Herstellung eines Gummigelenks mit lastabhängiger -Federkonstante, nach Anspruch 1_; bestehend aus einer Innen- und Außenhülse von steifem Material, dadurch gekennzeichnet, dai eine gummielastische Buchse zwischen die konzentrischen Innen- und Außenhülsen geschossen wird, den Ringraum zwischen diesen Hülsen unter elastischer Verformung im wesentlichen ausfüllend, wonach eine der beiden Hülsen bleibend unrund verformt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einschießen der Buchse die dieser dann zugekehrte Mantelfläche einer der Hülsen mit vor dem Abbinden gleitfähigem Klebematerial überzogen wird.

k) Verfahren nach Anspruch 3t dadui^ch gekennzeichnet, daß nach dem Einschießen- und vor der Hülsenverformung die Buchse nachvulkanisiert wird.

5) Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einschießen und awhp der ^HuIsendeformation die Buchse nachvulkanisiert wird.

6) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse zuerst über die Innenhülse und dann mit dieser in die Außenhülse geschossen wird.

7) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einschießen die Hülse elliptisch oder oval zusammengestaucht wird.

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